1.若lim_(xto a)f(x)=infty,lim_(xto a)g(x)=infty,则必有()A. lim_(xto a)[f(x)+g(x)]=inftyB. lim_(xto a)[f(x)-g(x)]=0C. lim_(xto a)(1)/(f(x)+g(x))=0D. lim_(xto a)kf(x)=infty(kneq0)
A. $\lim_{x\to a}[f(x)+g(x)]=\infty$
B. $\lim_{x\to a}[f(x)-g(x)]=0$
C. $\lim_{x\to a}\frac{1}{f(x)+g(x)}=0$
D. $\lim_{x\to a}kf(x)=\infty(k\neq0)$
题目解答
答案
A. $\lim_{x\to a}[f(x)+g(x)]=\infty$
C. $\lim_{x\to a}\frac{1}{f(x)+g(x)}=0$
解析
本题考查函数极限的性质,特别是无穷大极限的相关性质。解题的关键在于理解无穷大极限的定义,并根据不同选项的特点进行分析判断。
选项A
已知$\lim_{x\to a}f(x)=\infty$,$\lim_{x\to a}g(x)=\infty$。
根据无穷大极限的定义,对于任意给定的正数$M_1$,存在正数$\delta_1$,当$0\lt|x - a|\lt\delta_1$时,有$|f(x)|\gt M_1$;对于任意给定的正数$M_2$,存在正数$\delta_2$,当$0\lt|x - a|\lt\delta_2$时,有$|g(x)|\gt M_2$。
取$\delta = \min\{\delta_1, \delta_2\}$,当$0\lt|x - a|\lt\delta$时,$|f(x)+g(x)|\geq|f(x)| - |g(x)|$。
不妨设$f(x)$和$g(x)$在$x\to a$时都趋于正无穷(若趋于负无穷,分析方法类似),则$f(x)+g(x)\gt M_1 + M_2$。
对于任意给定的正数$M$,我们可以取$M_1 = M_2=\frac{M}{2}$,那么当$0\lt|x - a|\lt\delta$时,$f(x)+g(x)\gt M$,所以$\lim_{x\to a}[f(x)+g(x)]=\infty$,选项A正确。
选项B
可通过举反例来判断。
设$f(x)=\frac{1}{(x - a)^2}$,$g(x)=\frac{1}{(x - a)^2}$,当$x\to a$时,$\lim_{x\to a}f(x)=\infty$,$\lim_{x\to a}g(x)=\infty$。
但$f(x)-g(x)=\frac{1}{(x - a)^2}-\frac{1}{(x - a)^2}=0$,所以$\lim_{x\to a}[f(x)-g(x)] = 0$不成立,选项B错误。
选项C
由选项A可知$\lim_{x\to a}[f(x)+g(x)]=\infty$。
根据无穷小与无穷大的关系:在自变量的同一变化过程中,若$\lim_{x\to x_0}F(x)=\infty$,则$\lim_{x\to x_0}\frac{1}{F(x)} = 0$。
所以$\lim_{x\to a}\frac{1}{f(x)+g(x)}=0$,选项C正确。
选项D
当$k\gt0$时,对于任意给定的正数$M$,因为$\lim_{x\to a}f(x)=\infty$,所以存在正数$\delta$,当$0\lt|x - a|\lt\delta$时,有$|f(x)|\gt\frac{M}{k}$,则$|kf(x)|\gt M$,即$\lim_{x\to a}kf(x)=\infty$。
当$k\lt0$时,对于任意给定的正数$M$,因为$\lim_{x\to a}f(x)=\infty$,所以存在正数$\delta$,当$0\lt|x - a|\lt\delta$时,有$|f(x)|\gt\frac{M}{|k|}$,则$|kf(x)| = |k|\cdot|f(x)|\gt M$,此时$\lim_{x\to a}kf(x)=-\infty$,也属于无穷大的范畴。
所以$\lim_{x\to a}kf(x)=\infty(k\neq0)$,选项D正确。