题目
21. (4.0分) 已知 lim_(x to 2) (x^2+ax+b)/(x^2)-x-2=2,则a,b的值是( )。A. a=-8,b=2B. a=2,b为任意值C. a=2,b=-8D. a,b为任意值
21. (4.0分) 已知 $\lim_{x \to 2} \frac{x^{2}+ax+b}{x^{2}-x-2}=2$,则a,b的值是( )。
A. a=-8,b=2
B. a=2,b为任意值
C. a=2,b=-8
D. a,b为任意值
题目解答
答案
C. a=2,b=-8
解析
考查要点:本题主要考查分式极限的求解,涉及0/0型不定式的处理方法,以及因式分解或洛必达法则的应用。
解题核心思路:
- 判断分母在$x=2$处的值,发现分母为0,因此分子也必须为0才能形成0/0型不定式,从而极限可能存在。
- 建立分子在$x=2$处为0的方程,得到$a$和$b$的关系式。
- 通过因式分解或洛必达法则,将分式化简后求极限,建立关于$a$和$b$的第二个方程,联立求解。
破题关键点:
- 分子必须为0:当$x=2$时,分子$x^2 + ax + b = 0$。
- 极限化简:通过因式分解约去公共因子,或对分子分母求导,得到关于$a$和$b$的方程。
步骤1:分析分母和分子在$x=2$处的值
分母$x^2 - x - 2$在$x=2$时为:
$2^2 - 2 - 2 = 0$
因此,若极限存在且为有限值,分子$x^2 + ax + b$在$x=2$时也必须为0:
$2^2 + a \cdot 2 + b = 0 \quad \Rightarrow \quad 4 + 2a + b = 0 \quad \text{(方程1)}$
步骤2:因式分解分母
分母分解为:
$x^2 - x - 2 = (x-2)(x+1)$
步骤3:因式分解分子
设分子可分解为$(x-2)(x + c)$,展开后为:
$x^2 + (c-2)x - 2c$
与原分子$x^2 + ax + b$比较,得:
$a = c-2, \quad b = -2c \quad \text{(方程2)}$
步骤4:求极限并建立方程
约去公共因子$(x-2)$后,分式变为:
$\frac{x + c}{x + 1}$
当$x \to 2$时,极限为:
$\frac{2 + c}{2 + 1} = 2 \quad \Rightarrow \quad 2 + c = 6 \quad \Rightarrow \quad c = 4$
代入方程2,得:
$a = 4 - 2 = 2, \quad b = -2 \cdot 4 = -8$