2003年考研数学三第6题,是一道极具挑战性的题目。该题深入考察了考生对高等数学知识的综合运用能力,涉及到了极限、导数、积分等多个知识点。通过分析题干,我们可以发现,解题关键在于对函数性质和极限运算的精准把握。在解答过程中,不仅要熟练运用相关公式,还要具备一定的逻辑推理能力。下面是对该题的详细解析:
题目解析:
给定函数f(x) = x^2sin(1/x),当x→0时,求f(x)的极限。
解题步骤:
Step 1:观察函数f(x)在x=0时的行为,可以发现当x→0时,sin(1/x)在[-1,1]之间震荡,而x^2→0。因此,f(x)在x=0时的极限可能为0。
Step 2:根据极限的性质,我们可以尝试使用洛必达法则来求解。对f(x)求导得f'(x) = 2xsin(1/x) - cos(1/x)。
Step 3:再次观察f'(x)在x=0时的行为,可以发现当x→0时,2xsin(1/x)→0,而cos(1/x)在[-1,1]之间震荡。因此,f'(x)在x=0时的极限可能为0。
Step 4:应用洛必达法则,对f(x)和f'(x)同时求极限。由于f(x)和f'(x)在x=0时的极限都为0,我们可以继续使用洛必达法则。
Step 5:对f'(x)求导得f''(x) = 2sin(1/x) - 2xsin(1/x) + sin(1/x)。
Step 6:观察f''(x)在x=0时的行为,可以发现当x→0时,2sin(1/x)→0,而2xsin(1/x)→0,sin(1/x)在[-1,1]之间震荡。因此,f''(x)在x=0时的极限可能为0。
Step 7:再次应用洛必达法则,对f''(x)求极限。由于f''(x)在x=0时的极限为0,我们可以继续使用洛必达法则。
Step 8:对f''(x)求导得f'''(x) = 2cos(1/x) - 2cos(1/x) + cos(1/x)。
Step 9:观察f'''(x)在x=0时的行为,可以发现当x→0时,2cos(1/x)→2,而cos(1/x)在[-1,1]之间震荡。因此,f'''(x)在x=0时的极限为2。
最终答案:当x→0时,f(x)的极限为0。
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