在考研数学中,极限洛必达法则是一个重要的工具,用于解决“0/0”型或“∞/∞”型未定式问题。以下是一道典型的极限洛必达考研数学题目:
题目:求极限 \(\lim_{x \to 0} \frac{\sin(3x)}{x^2}\)。
解题步骤如下:
1. 首先判断极限形式:当 \(x\) 趋近于0时,\(\sin(3x)\) 趋近于0,而 \(x^2\) 也趋近于0,所以这是一个“0/0”型未定式。
2. 应用洛必达法则:由于分子分母的导数都存在,我们可以对分子和分母分别求导。
分子的导数:\((\sin(3x))' = 3\cos(3x)\)。
分母的导数:\((x^2)' = 2x\)。
3. 求导后的极限:\(\lim_{x \to 0} \frac{3\cos(3x)}{2x}\)。
4. 再次判断极限形式:此时,分子和分母仍为“0/0”型未定式,因此可以继续应用洛必达法则。
5. 再次求导:分子的导数:\((3\cos(3x))' = -9\sin(3x)\)。
分母的导数:\((2x)' = 2\)。
6. 求导后的极限:\(\lim_{x \to 0} \frac{-9\sin(3x)}{2}\)。
7. 最后,将 \(x\) 趋近于0,得到 \(\lim_{x \to 0} \frac{-9\sin(3x)}{2} = \frac{-9\sin(0)}{2} = 0\)。
所以,\(\lim_{x \to 0} \frac{\sin(3x)}{x^2} = 0\)。
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