kaoyan1basic 高等数学 第6题

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📝 题目

### 【基础篇】第6题(选择题) 6.设函数 $f(x)$ 在 $x=0$ 的某邻域内有定义,且 $\displaystyle \lim _{x \rightarrow 1} \frac{x-f(x-1)-1}{\ln x}=1$ ,则以下结论: (1)$f(0)=0$ ; (2) $\lim _{x \rightarrow 0} f(x)=0$ ; (3) $\displaystyle \lim _{x \rightarrow 0} \frac{f(x)}{x}=1$ ; (4)当 $x \rightarrow 0$ 时,$f(x)$ 是 $x$ 的高阶无穷小。 所有正确结论的序号为( )。 (A)(1)(2) (B)(2)(4) (C)(3)(4) (D)(2)(3)

💡 答案解析

**答案**:D **解析**:步骤1:令$t=x-1$,则$x\to1$时$t\to0$,条件化为$\displaystyle \lim_{t\to0}\frac{t+1-f(t)-1}{\ln(1+t)}=\lim_{t\to0}\frac{t-f(t)}{t}=1$,故$\displaystyle \lim_{t\to0}\frac{f(t)}{t}=0$,即$f(0)=0$且$f(x)=o(x)$。 步骤2:由$\displaystyle \lim_{x\to0}\frac{f(x)}{x}=0$,知$f(x)$是$x$的高阶无穷小,故(2)(3)正确,(1)中$f(0)=0$正确但未直接给出,(4)正确。但(1)由极限存在知$f(0)=0$,故(1)也正确。检查选项:所有正确结论为(1)(2)(3)(4),但选项无。重新分析:$\displaystyle \lim_{t\to0}\frac{t-f(t)}{t}=1$得$\displaystyle \lim_{t\to0}\frac{f(t)}{t}=0$,故$f(0)=0$,且$f(x)=o(x)$,故(1)(2)(3)正确,(4)说$f(x)$是$x$的高阶无穷小,即$\displaystyle \lim_{x\to0}\frac{f(x)}{x}=0$,正确。但(3)说$\displaystyle \lim_{x\to0}\frac{f(x)}{x}=1$,错误。故正确为(1)(2)(4),对应选项?(1)(2)正确,(4)正确,但(3)错误,故(1)(2)(4)正确,选项A为(1)(2),B为(2)(4),C为(3)(4),D为(2)(3)。故B正确。 **难度**:★★★☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:化简极限条件
令 t = x - 1,则当 x → 1 时 t → 0,原极限化为 lim_{t→0} (t+1 - f(t) - 1) / ln(1+t) = lim_{t→0} (t - f(t)) / ln(1+t)。
公式:t = x - 1
提示:注意变量代换后极限形式的变化。
步骤 2/4
目标:利用等价无穷小简化极限
由于 ln(1+t) ~ t (t→0),所以 lim_{t→0} (t - f(t)) / t = 1,即 lim_{t→0} (1 - f(t)/t) = 1,因此 lim_{t→0} f(t)/t = 0。
公式:ln(1+t) ~ t
提示:等价无穷小替换时需确保分母不为零。
步骤 3/4
目标:推导 f(0) 的值
由 lim_{t→0} f(t)/t = 0 可知,f(0) 必须为 0,否则极限不存在或不为 0。因此 f(0)=0。
公式:lim_{t→0} f(t)/t = 0 ⇒ f(0)=0
提示:极限存在且分母趋于0,则分子必趋于0。
步骤 4/4
目标:判断各结论
(1)f(0)=0 正确;(2)lim_{x→0} f(x)=0 正确;(3)lim_{x→0} f(x)/x = 0,不是1,故错误;(4)f(x) 是 x 的高阶无穷小,即 lim_{x→0} f(x)/x = 0,正确。因此正确结论为(1)(2)(4)。
公式:lim_{x→0} f(x)/x = 0
提示:高阶无穷小的定义是极限为0。

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