高等数学考研求极限的题

更新时间:2025-12-05 21:10:05
最佳答案

在高等数学考研中,求极限的题目往往以考查学生的极限计算能力为核心。以下是一道典型的考研求极限题目:

题目:计算极限 \(\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x^2}\)。

解答过程:

1. 首先,我们可以利用极限的基本性质,将分子和分母同时除以 \(x^2\),得到:
\[\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x^2} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} \cdot \frac{1}{x}\]

2. 根据极限的乘法法则,可以将上式拆分为两个极限的乘积:
\[\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} \cdot \lim_{x \to 0} \frac{1}{x}\]

3. 其中,\(\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x}\) 是一个常见的极限,其值为 1。而对于 \(\lim_{x \to 0} \frac{1}{x}\),当 \(x\) 趋向于 0 时,其值趋向于无穷大,即 \(\lim_{x \to 0} \frac{1}{x} = \infty\)。

4. 将上述两个极限相乘,得到:
\[\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} \cdot \lim_{x \to 0} \frac{1}{x} = 1 \cdot \infty\]

5. 在这里,我们需要注意的是,\(1 \cdot \infty\) 并不是一个确定的数值,而是表示极限存在但不确定。为了进一步求解,我们可以使用洛必达法则。

6. 根据洛必达法则,我们对分子和分母同时求导:
\[\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x^2} = \lim_{x \to 0} \frac{\cos x}{2x}\]

7. 再次使用洛必达法则,对分子和分母同时求导:
\[\lim_{x \to 0} \frac{\cos x}{2x} = \lim_{x \to 0} \frac{-\sin x}{2}\]

8. 最后,我们得到:
\[\lim_{x \to 0} \frac{-\sin x}{2} = \frac{0}{2} = 0\]

因此,本题的答案为 0。

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