函数 sin (1)/(x) ( ).A. 当 x in (0,1) 时为有界变量B. 当 x arrow 0 时为无穷大量C. 当 x arrow 0 时为无穷小量D. 当 x in (0,1) 时为无界变量
A. 当 $x \in (0,1)$ 时为有界变量
B. 当 $x \rightarrow 0$ 时为无穷大量
C. 当 $x \rightarrow 0$ 时为无穷小量
D. 当 $x \in (0,1)$ 时为无界变量
题目解答
答案
解析
本题考查函数有界性、无穷大量和无穷小量的概念,解题思路是根据这些概念分别对每个选项进行分析判断。
选项A
有界变量的定义为:设函数$f(x)$的定义域为$D$,如果存在正数$M$,使得$\vert f(x)\vert\leq M$对任一$x\in D$都成立,则称函数$f(x)$在$D$上有界。
对于函数$y = \sin\frac{1}{x}$,当$x\in(0,1)$时,$\frac{1}{x}\in(1,+\infty)$。
根据正弦函数的性质,对于任意实数$t$,都有$\vert\sin t\vert\leq 1$。
令$t = \frac{1}{x}$,则$\vert\sin\frac{1}{x}\vert\leq 1$,取$M = 1$,满足有界变量的定义,所以当$x\in(0,1)$时,$\sin\frac{1}{x}$是有界变量,选项A正确。
选项B
无穷大量的定义为:在自变量的某个变化过程中,函数$f(x)$的绝对值无限增大,则称函数$f(x)$为该变化过程中的无穷大量。
当$x\rightarrow 0$时,令$t=\frac{1}{x}$,则$t\rightarrow\infty$。
当$t = 2k\pi+\frac{\pi}{2}(k\in Z)$时,$\sin t = 1$;当$t = 2k\pi(k\in Z)$时,$\sin t = 0$。
这说明当$x\rightarrow 0$时,$\sin\frac{1}{x}$的值并不总是无限增大,不满足无穷大量的定义,所以选项B错误。
选项C
无穷小量的定义为:在自变量的某个变化过程中,函数$f(x)$的极限为$0$,则称函数$f(x)$为该变化过程中的无穷小量。
当$x\rightarrow 0$时,令$t=\frac{1}{x}$,则$t\rightarrow\infty$。
当$t = 2k\pi+\frac{\pi}{2}(k\in Z)$时,$\sin t = 1$,即$\lim\limits_{x\rightarrow 0}\sin\frac{1}{x}$不存在且不为$0$,不满足无穷小量的定义,所以选项C错误。
选项D
由选项A的分析可知,当$x\in(0,1)$时,$\vert\sin\frac{1}{x}\vert\leq 1$,是有界变量,并非无界变量,所以选项D错误。