题型说明:答题说明:单选题,每题均有A、B、C、D四个备选答案,其中只有一个正确答案,将其选出,每题2.5分,共40题,满分100分。 极限lim_(xto a)(sin x)/(x)=() 3.(2.5分) A. 1 B. 不存在 C. 视a而定 D. 0
A. 1
B. 不存在
C. 视a而定
D. 0
题目解答
答案
为了求解极限 $\lim_{x \to a} \frac{\sin x}{x}$,我们需要考虑 $a$ 的值。极限的值将取决于 $a$ 是否为0。让我们分情况讨论。
情况1: $a = 0$
当 $a = 0$ 时,我们需要求解 $\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x}$。这是一个 well-known 的极限,其值为1。可以通过洛必达法则或泰勒展开来证明:
-
使用洛必达法则:
$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{\cos x}{1} = \cos 0 = 1$ -
使用泰勒展开:
$\sin x = x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \cdots$
所以,
$\frac{\sin x}{x} = 1 - \frac{x^2}{3!} + \frac{x^4}{5!} - \cdots$
当 $x \to 0$ 时,高阶项 tends $\to 0$,因此
$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$
情况2: $a \neq 0$
当 $a \neq 0$ 时,$\sin x$ 和 $x$ 都是连续函数,所以极限可以直接代入:
$\lim_{x \to a} \frac{\sin x}{x} = \frac{\sin a}{a}$
结论
根据以上讨论,极限 $\lim_{x \to a} \frac{\sin x}{x}$ 的值取决于 $a$ 的值。如果 $a = 0$,极限为1;如果 $a \neq 0$,极限为 $\frac{\sin a}{a}$。因此,极限的值视 $a$ 而定。
所以,正确答案是 $\boxed{\text{C}}$。
解析
考查要点:本题主要考查极限的基本性质及分情况讨论的能力。关键在于理解当$a=0$和$a \neq 0$时,极限的求解方法不同。
解题思路:
- 分情况讨论:当$a=0$时,利用经典极限$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$;当$a \neq 0$时,直接代入计算。
- 连续函数的性质:若$a \neq 0$,$\sin x$和$x$均为连续函数,极限值为$\frac{\sin a}{a}$。
- 结论整合:极限结果依赖于$a$的具体值,因此选择“视$a$而定”。
情况1:$a = 0$
当$a = 0$时,极限为:
$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$
证明方法:
- 洛必达法则:分子分母同时求导,得$\frac{\cos x}{1} \to 1$。
- 泰勒展开:$\sin x = x - \frac{x^3}{6} + \cdots$,代入后高阶项趋近于0,极限为1。
情况2:$a \neq 0$
当$a \neq 0$时,$\sin x$和$x$均为连续函数,因此:
$\lim_{x \to a} \frac{\sin x}{x} = \frac{\sin a}{a}$
结论:极限值为$\frac{\sin a}{a}$,与$a$的具体值相关。