题目
1 lim _(xarrow 0)xcos dfrac (1)(x)=

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查无穷小量与有界函数的乘积的极限性质,以及夹逼定理(两边夹定理)的应用。
解题核心思路:
- 识别各部分函数的性质:当$x \to 0$时,$x$是无穷小量,而$\cos\left(\frac{1}{x}\right)$是有界函数(值域为$[-1,1]$)。
- 结合性质分析乘积:无穷小量乘以有界函数仍为无穷小量,因此极限为$0$。
- 验证方法:通过夹逼定理严格证明极限值。
步骤分析
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确定各部分函数的性质:
- 当$x \to 0$时,$x$是无穷小量,即$\lim\limits_{x \to 0} x = 0$。
- $\cos\left(\frac{1}{x}\right)$的值域为$[-1,1]$,因此$\left|\cos\left(\frac{1}{x}\right)\right| \leq 1$,即$\cos\left(\frac{1}{x}\right)$是有界函数。
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应用乘积性质:
- 无穷小量乘以有界函数仍为无穷小量,因此:
$\lim\limits_{x \to 0} x \cdot \cos\left(\frac{1}{x}\right) = 0.$
- 无穷小量乘以有界函数仍为无穷小量,因此:
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严格证明(夹逼定理):
- 由于$-1 \leq \cos\left(\frac{1}{x}\right) \leq 1$,两边乘以$x$(注意$x \to 0$时$x > 0$,不改变不等号方向):
$-x \leq x \cdot \cos\left(\frac{1}{x}\right) \leq x.$ - 当$x \to 0$时,$-x \to 0$,$x \to 0$,根据夹逼定理:
$\lim\limits_{x \to 0} x \cdot \cos\left(\frac{1}{x}\right) = 0.$
- 由于$-1 \leq \cos\left(\frac{1}{x}\right) \leq 1$,两边乘以$x$(注意$x \to 0$时$x > 0$,不改变不等号方向):