题目
[单选题]无穷大量与无穷小量-|||-变量 dfrac (1)(x)sin dfrac (1)(x) __-|||-bigcirc A.是 arrow 0 时的无穷小-|||-bigcirc B.是 arrow 0 时的无穷大-|||-bigcirc C.有界,但不是 arrow 0 时的无穷小-|||-bigcirc D.无界,但不是 arrow 0 时的无穷大

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查变量在极限过程中的有界性、无穷小与无穷大的定义及判断。
解题核心思路:
- 明确概念:无穷小指极限为0,无穷大指绝对值无限增大且无界,有界性指存在某个常数限制函数值范围。
- 分析函数结构:$\dfrac{1}{x}\sin\dfrac{1}{x}$中,$\sin\dfrac{1}{x}$在$[-1,1]$之间振荡,$\dfrac{1}{x}$的绝对值无限增大。
- 判断关键点:
- 无界性:$\dfrac{1}{x}$的绝对值无界,$\sin\dfrac{1}{x}$的有界性无法抵消其影响。
- 非无穷大:虽然绝对值可能无限增大,但存在某些路径(如$x = \dfrac{1}{n\pi}$)使函数值为0,不满足无穷大的严格条件。
步骤1:分析函数的有界性
当$x \to 0$时,$\dfrac{1}{x}$的绝对值无限增大,而$\sin\dfrac{1}{x}$的取值范围始终在$[-1,1]$之间。因此:
$\left|\dfrac{1}{x}\sin\dfrac{1}{x}\right| \leq \dfrac{1}{|x|}$
但$\dfrac{1}{|x|}$本身是无界的,因此$\dfrac{1}{x}\sin\dfrac{1}{x}$无界。
步骤2:判断是否为无穷大
若函数是无穷大,则对于任意$M > 0$,存在$\delta > 0$,当$0 < |x| < \delta$时,$\left|\dfrac{1}{x}\sin\dfrac{1}{x}\right| > M$。但存在路径(如$x = \dfrac{1}{n\pi}$,$n \in \mathbb{N}$)使得:
$\dfrac{1}{x}\sin\dfrac{1}{x} = \dfrac{1}{\dfrac{1}{n\pi}} \cdot \sin(n\pi) = n\pi \cdot 0 = 0$
此时函数值为0,不满足无穷大的条件,因此不是无穷大。
步骤3:排除其他选项
- 选项A(无穷小):若极限为0,则$\lim_{x \to 0} \dfrac{1}{x}\sin\dfrac{1}{x} = 0$。但取$x = \dfrac{2}{(2n+1)\pi}$时:
$\dfrac{1}{x}\sin\dfrac{1}{x} = \dfrac{(2n+1)\pi}{2} \cdot 1 \to +\infty$
极限不存在,故不是无穷小。 - 选项B(无穷大):已通过路径$x = \dfrac{1}{n\pi}$排除。
- 选项C(有界):已证明函数无界。
综上,正确答案为D。