题目
lim_(xtoinfty)(3x^2+1)/(x^2)-x=_;lim_(xtoinfty)(10x^3+7)/(5x^3)-x+1=_;lim_(xtoinfty)(x^3-3)/(x^3)-x+1=_;
$\lim_{x\to\infty}\frac{3x^{2}+1}{x^{2}-x}=\_;\lim_{x\to\infty}\frac{10x^{3}+7}{5x^{3}-x+1}=\_;\lim_{x\to\infty}\frac{x^{3}-3}{x^{3}-x+1}=\_;$
题目解答
答案
(1)将分子分母同除以 $x^2$,得
\[
\lim_{x \to \infty} \frac{3x^2 + 1}{x^2 - x} = \lim_{x \to \infty} \frac{3 + \frac{1}{x^2}}{1 - \frac{1}{x}} = \frac{3 + 0}{1 - 0} = 3.
\]
(2)将分子分母同除以 $x^3$,得
\[
\lim_{x \to \infty} \frac{10x^3 + 7}{5x^3 - x + 1} = \lim_{x \to \infty} \frac{10 + \frac{7}{x^3}}{5 - \frac{1}{x^2} + \frac{1}{x^3}} = \frac{10 + 0}{5 - 0 + 0} = 2.
\]
(3)将分子分母同除以 $x^3$,得
\[
\lim_{x \to \infty} \frac{x^3 - 3}{x^3 - x + 1} = \lim_{x \to \infty} \frac{1 - \frac{3}{x^3}}{1 - \frac{1}{x^2} + \frac{1}{x^3}} = \frac{1 - 0}{1 - 0 + 0} = 1.
\]
答案:
(1)3
(2)2
(3)1
解析
本题主要考查当$x\to\infty$时,分式函数极限的计算。解题的关键思路是通过分子分母同时除以分母中$x$的最高次幂,将原式转化为可以利用常见极限$\lim_{x\to\infty}\frac{1}{x^n}=0$($n\gt0$)来计算的形式。
第一题:计算$\lim_{x\to\infty}\frac{3x^{2}+1}{x^{2}-x}$
- 步骤一:确定分母中$x$的最高次幂为$2$,将分子分母同时除以$x^2$。
根据分式的性质$\frac{a+b}{c+d}=\frac{\frac{a}{m}+\frac{b}{m}}{\frac{c}{m}+\frac{d}{m}}$($m\neq0$),可得:
$\lim_{x \to \infty} \frac{3x^2 + 1}{x^2 - x} = \lim_{x \to \infty} \frac{\frac{3x^2}{x^2} + \frac{1}{x^2}}{\frac{x^2}{x^2} - \frac{x}{x^2}}=\lim_{x \to \infty} \frac{3 + \frac{1}{x^2}}{1 - \frac{1}{x}}$ - 步骤二:利用常见极限$\lim_{x\to\infty}\frac{1}{x^n}=0$($n\gt0$)计算极限。
$\lim_{x \to \infty} \frac{3 + \frac{1}{x^2}}{1 - \frac{1}{x}} = \frac{\lim_{x \to \infty}(3 + \frac{1}{x^2})}{\lim_{x \to \infty}(1 - \frac{1}{x})}=\frac{\lim_{x \to \infty}3 + \lim_{x \to \infty}\frac{1}{x^2}}{\lim_{x \to \infty}1 - \lim_{x \to \infty}\frac{1}{x}}=\frac{3 + + + 0}{1 - 0} = 3$
第二题:计算$\lim_{x\to\infty}\frac{10x^{3}+7}{5x^{3}-x+1}$
- 步骤一:确定分母中$x$的最高次幂为$3$,将分子分母同时除以$x^3$。
同理可得:
$\lim_{x \to \infty} \frac{10x^3 + 7}{5x^3 - x + 1} = \lim_{x \to \infty} \frac{\frac{10x^3}{x^3} + \frac{7}{x^3}}{\frac{5x^3}{x^3} - \frac{x}{x^3} + \frac{1}{x^3}}=\lim_{x \to \infty} \frac{10 + \frac{7}{x^3}}{5 - \frac{1}{x^^2} + \frac{1}{x^3}}$ - 步骤二:利用常见极限$\lim_{x\to\}\\frac{1}{x^n}=0$($n\gt0$)计算极限。
$\lim_{x \ \to \infty} \frac{10 + \frac{7}{x^3}}{5 - \frac{1}{x^2} + + \frac{1}{x^3}} = \frac{\lim_{x \to \infty}(10 + \frac{7}{x^3})}{\lim_{x \to \infty}(5 - \frac{1}{x^2} + \frac{1}{x^3})}=\frac{\lim_{x \to \infty}10 + \lim_{x \to \infty}\frac{7}{x^3}}{\lim_{x \to \infty}5 - \lim_{x \to \infty}\frac{1}{x^2} + \lim_{x \to \infty}\frac{1}{x^3}}=\frac{10 + 0}{5 - 0 + 0} = 2$
第三题:计算$\lim_{x\to\infty}\frac{x^{3}-3}{x^{3}-x+1}$
- 步骤一:确定分母中$x$的最高次幂为$3$,将分子分母同时除以$x^3$。
同理可得:
$\lim_{x \to \infty} \frac{x^3 - 3}{x^3 - x + 1} = \lim_{x \to \infty} \frac{\frac{x^3}{x^3} - \frac{3}{x^3}}{\frac{x^3}{x^3} - \frac{x}{x^3} + \frac{1}{x^3}}=\lim_{x \to \infty} \frac{1 - \frac{3}{x^3}}{1 - \frac{1}{x^2} + \frac{1}{x^3}}$ - 步骤二:利用常见极限$\lim_{x\to\infty}\frac{1}{x^n}=0$($n\gt0$)计算极限。
$\lim_{x \to \infty} \frac{1 - \frac{3}{x^3}}{1 - \frac{1}{x^2} + \frac{1}{x^3}} = \frac{\lim_{x \to \infty}(1 - \frac{3}{x^3})}{\lim_{x \to \infty}(1 - \frac{1}{x^2} + \frac{1}{x^3})}=\frac{\lim_{x \to \infty}1 - \lim_{x \to \infty}\frac{3}{x^3}}{\lim_{x \to \infty}1 - \lim_{x \to \infty}\frac{1}{x^2} + \lim_{x \to \infty}\frac{1}{x^3}}=\frac{1 - 0}{1 - 0 + 0} = 1$