lim_(xtoinfty)(xsin(2)/(x)+(sin2x)/(x))=( )A. 4B. 3C. 2D. 1
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
题目解答
答案
解析
本题考查极限的计算,解题思路是将原式拆分成两个极限的和,分别计算这两个极限,最后将结果相加。
步骤一:拆分极限
根据极限的加法法则$\lim\limits_{x \to a}(f(x)+g(x)) = \lim\limits_{x \to a}f(x) + \lim\limits_{x \to a}g(x)$,将原式$\lim\limits_{x\to\infty}(x\sin\frac{2}{x}+\frac{\sin2x}{x})$拆分成$\lim\limits_{x\to\infty}x\sin\frac{2}{x}+\lim\limits_{x\to\infty}\frac{\sin2x}{x}$。
步骤二:计算$\lim\limits_{x\to\infty}x\sin\frac{2}{x}$
令$t = \frac{1}{x}$,当$x\to\infty$时,$t\to 0$,则$\lim\limits_{x\to\infty}x\sin\frac{2}{x}=\lim\limits_{t\to 0}\frac{\sin2t}{t}$。
根据等价无穷小$\sin u\sim u$($u\to 0$),当$t\to 0$时,$\sin2t\sim 2t$,所以$\lim\limits_{t\to 0}\frac{\sin2t}{t}=\lim\limits_{t\to 0}\frac{2t}{t}= 2$。
步骤三:计算$\lim\limits_{x\to\infty}\frac{\sin2x}{x}$
因为$\vert\sin2x\vert\leqslant 1$,即$\sin2x$是有界函数,而$\lim\limits_{x\to\infty}\frac{1}{x}= 0$,根据有界函数与无穷小的乘积仍为无穷小,可得$\lim\limits_{x\to\infty}\frac{\sin2x}{x}= 0$。
步骤四:计算原式极限
将上述两个极限的结果相加,可得$\lim\limits_{x\to\infty}(x\sin\frac{2}{x}+\frac{\sin2x}{x})=\lim\limits_{x\to\infty}x\sin\frac{2}{x}+\lim\limits_{x\to\infty}\frac{\sin2x}{x}= 2 + 0 = 2$。