在2020年考研数学一压轴题中,一道颇具挑战性的题目出现在了考生的眼前。这道题目以函数极限的求解为核心,融合了数列极限、导数以及洛必达法则等知识点,让众多考生在解题过程中感受到了数学的魅力与深度。
具体来说,这道题目要求考生求解以下极限:
\[ \lim_{n\rightarrow\infty} \frac{\sin(n^2)}{n^3} \]
面对这样的题目,首先要明确的是,由于分子中的三角函数在极限过程中会趋近于0,因此可以考虑使用洛必达法则。然而,直接对分子和分母求导后,仍然难以找到极限。这时,我们需要转换思路,利用数列极限的性质,将原极限转化为以下形式:
\[ \lim_{n\rightarrow\infty} \frac{\sin(n^2)}{n^3} = \lim_{n\rightarrow\infty} \frac{\sin(n^2)}{n^2} \cdot \frac{1}{n} \]
接下来,我们可以分别求解两个极限。对于第一个极限,由于$\sin(n^2)$的值始终介于-1和1之间,因此其极限为0。对于第二个极限,由于$n$在无限大时趋于无穷大,故其极限也为0。
综合以上分析,我们可以得出最终答案:
\[ \lim_{n\rightarrow\infty} \frac{\sin(n^2)}{n^3} = 0 \]
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