题目
13、极限lim_(xto0yto0)(x^2+y^2)sin(1)/(x^2)+y^(2)=( )。A. 0B. 1C. 2D. 不存在
13、极限$\lim_{x\to0\\y\to0}(x^{2}+y^{2})\sin\frac{1}{x^{2}+y^{2}}$=( )。
A. 0
B. 1
C. 2
D. 不存在
题目解答
答案
A. 0
解析
考查要点:本题主要考查二元函数极限的计算,涉及极坐标变换和夹逼定理的应用。
解题核心思路:
- 变量替换:将二元变量转换为极坐标形式,简化表达式。
- 有界函数与无穷小量乘积:利用$\sin$函数的有界性,结合$r^2$趋近于0的性质,通过夹逼定理判断极限。
破题关键点:
- 极坐标转换:令$r = \sqrt{x^2 + y^2}$,将二元极限转化为一元极限。
- 夹逼定理的应用:通过不等式$-r^2 \leq r^2 \sin\frac{1}{r^2} \leq r^2$,确定极限值为0。
步骤1:变量替换
令$r = \sqrt{x^2 + y^2}$,当$x \to 0$且$y \to 0$时,$r \to 0$。此时原式可化简为:
$\lim_{r \to 0} r^2 \sin \frac{1}{r^2}$
步骤2:分析$\sin$函数的有界性
由于$\sin\frac{1}{r^2}$的取值范围始终在$[-1, 1]$之间,即:
$-1 \leq \sin \frac{1}{r^2} \leq 1$
步骤3:应用夹逼定理
将不等式两边乘以$r^2$(非负数),得:
$-r^2 \leq r^2 \sin \frac{1}{r^2} \leq r^2$
当$r \to 0$时,$r^2 \to 0$,因此:
$\lim_{r \to 0} (-r^2) = 0, \quad \lim_{r \to 0} r^2 = 0$
根据夹逼定理,中间表达式的极限也为0:
$\lim_{r \to 0} r^2 \sin \frac{1}{r^2} = 0$