题目
9.填空题lim_((x,y)to(2,0))(tan(xy))/(y)=_.
9.填空题
$\lim_{(x,y)\to(2,0)}\frac{\tan(xy)}{y}=\_.$
题目解答
答案
为了求解极限 $\lim_{(x,y)\to(2,0)}\frac{\tan(xy)}{y}$,我们可以使用变量代换和等价无穷小的性质。下面是一个逐步的解题过程:
1. **变量代换**:令 $z = xy$。当 $(x, y) \to (2, 0)$ 时,由于 $x$ 趋近于 2 而 $y$ 趋近于 0,所以 $z = xy \to 2 \cdot 0 = 0$。
2. **重写极限**:将 $y$ 用 $z$ 和 $x$ 表示,得到 $y = \frac{z}{x}$。于是,原极限可以重写为:
\[
\lim_{(x,y)\to(2,0)}\frac{\tan(xy)}{y} = \lim_{z \to 0} \frac{\tan(z)}{\frac{z}{x}} = \lim_{z \to 0} \frac{x \tan(z)}{z}.
\]
3. **使用等价无穷小**:当 $z \to 0$ 时,$\tan(z) \sim z$,即 $\tan(z)$ 与 $z$ 是等价无穷小。因此,可以将 $\tan(z)$ 替换为 $z$:
\[
\lim_{z \to 0} \frac{x \tan(z)}{z} = \lim_{z \to 0} \frac{x z}{z} = \lim_{z \to 0} x.
\]
4. **求极限**:当 $z \to 0$ 时,$x \to 2$,所以:
\[
\lim_{z \to 0} x = 2.
\]
因此,原极限的值为 $\boxed{2}$。
解析
步骤 1:变量代换
令 $z = xy$。当 $(x, y) \to (2, 0)$ 时,$z = xy \to 2 \cdot 0 = 0$。
步骤 2:重写极限
将 $y$ 用 $z$ 和 $x$ 表示,得到 $y = \frac{z}{x}$。于是,原极限可以重写为:
\[ \lim_{(x,y)\to(2,0)}\frac{\tan(xy)}{y} = \lim_{z \to 0} \frac{\tan(z)}{\frac{z}{x}} = \lim_{z \to 0} \frac{x \tan(z)}{z}. \]
步骤 3:使用等价无穷小
当 $z \to 0$ 时,$\tan(z) \sim z$,即 $\tan(z)$ 与 $z$ 是等价无穷小。因此,可以将 $\tan(z)$ 替换为 $z$:
\[ \lim_{z \to 0} \frac{x \tan(z)}{z} = \lim_{z \to 0} \frac{x z}{z} = \lim_{z \to 0} x. \]
步骤 4:求极限
当 $z \to 0$ 时,$x \to 2$,所以:
\[ \lim_{z \to 0} x = 2. \]
令 $z = xy$。当 $(x, y) \to (2, 0)$ 时,$z = xy \to 2 \cdot 0 = 0$。
步骤 2:重写极限
将 $y$ 用 $z$ 和 $x$ 表示,得到 $y = \frac{z}{x}$。于是,原极限可以重写为:
\[ \lim_{(x,y)\to(2,0)}\frac{\tan(xy)}{y} = \lim_{z \to 0} \frac{\tan(z)}{\frac{z}{x}} = \lim_{z \to 0} \frac{x \tan(z)}{z}. \]
步骤 3:使用等价无穷小
当 $z \to 0$ 时,$\tan(z) \sim z$,即 $\tan(z)$ 与 $z$ 是等价无穷小。因此,可以将 $\tan(z)$ 替换为 $z$:
\[ \lim_{z \to 0} \frac{x \tan(z)}{z} = \lim_{z \to 0} \frac{x z}{z} = \lim_{z \to 0} x. \]
步骤 4:求极限
当 $z \to 0$ 时,$x \to 2$,所以:
\[ \lim_{z \to 0} x = 2. \]