题目
求极限lim _(xarrow {0)^+}dfrac (1-sqrt {cos x)}(x(1-cos sqrt {x))}
求极限
题目解答
答案
进行一次有理化,分子分母同时乘以
有:
极限


根据等价无穷小,
时,

∴



所以本题答案为极限
解析
考查要点:本题主要考查极限的计算,涉及有理化处理和等价无穷小替换的应用。
解题核心思路:
- 分子有理化:通过乘以共轭表达式,将分子转化为更易处理的形式。
- 等价无穷小替换:利用$1 - \cos x \sim \frac{1}{2}x^2$简化表达式。
- 化简求极限:约分后直接代入$x \to 0$计算最终结果。
破题关键点:
- 分子有理化是消除根号的关键步骤。
- 分母中的$1 - \cos \sqrt{x}$需正确替换为$\frac{1}{2}x$,避免替换错误。
- 注意分母中$(1 + \sqrt{\cos x})$的极限值为$2$,不可忽略。
步骤1:分子有理化
将分子$1 - \sqrt{\cos x}$乘以共轭表达式$1 + \sqrt{\cos x}$:
$\begin{aligned}\lim _{x\rightarrow {0}^{+}}\dfrac {1-\sqrt {\cos x}}{x(1-\cos \sqrt {x})} &= \lim _{x\rightarrow {0}^{+}}\dfrac {(1-\sqrt {\cos x})(1+\sqrt {\cos x})}{x(1-\cos \sqrt {x})(1+\sqrt {\cos x})} \\&= \lim _{x\rightarrow {0}^{+}}\dfrac {1 - \cos x}{x(1-\cos \sqrt {x})(1+\sqrt {\cos x})}.\end{aligned}$
步骤2:应用等价无穷小替换
- 分子$1 - \cos x \sim \frac{1}{2}x^2$
- 分母中$1 - \cos \sqrt{x} \sim \frac{1}{2}(\sqrt{x})^2 = \frac{1}{2}x$
代入后表达式化简为:
$\lim _{x\rightarrow {0}^{+}}\dfrac{\frac{1}{2}x^2}{x \cdot \frac{1}{2}x \cdot (1+\sqrt{\cos x})} = \lim _{x\rightarrow {0}^{+}}\dfrac{1}{1+\sqrt{\cos x}}.$
步骤3:代入极限值
当$x \to 0$时,$\cos x \to 1$,故$\sqrt{\cos x} \to 1$,最终结果为:
$\dfrac{1}{1 + 1} = \dfrac{1}{2}.$