kaoyan3basic 高等数学 第136题

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📝 题目

### 第136题 136
下列各题计算过程中正确无误的是 (A)数列极限 $\displaystyle \lim _{n \rightarrow \infty} \frac{\ln n}{n}=\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{(\ln n)^{\prime}}{n^{\prime}}=\lim _{n \rightarrow \infty} \frac{1}{n}=0$ . (B) $\displaystyle \lim _{x \rightarrow 1} \frac{\sin \pi x}{3 x^{2}-2 x-1}=\lim _{x \rightarrow 1} \frac{\pi \cos \pi x}{6 x-2}=\lim _{x \rightarrow 1} \frac{-\pi^{2} \sin \pi x}{6}=0$ . (C) $\displaystyle \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x^{2} \sin \frac{1}{x}}{\sin x}=\lim _{x \rightarrow 0} \frac{2 x \sin \frac{1}{x}-\cos \frac{1}{x}}{\cos x}$ 不存在. (D) $\displaystyle \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x+\sin x}{x-\sin x}=\lim _{x \rightarrow 0} \frac{1+\cos x}{1-\cos x}=\infty$ .

💡 答案解析

**答案**:B **解析**: 步骤1:选项A错误,洛必达法则仅适用于函数极限,数列极限不能直接求导。 步骤2:选项B正确,$\displaystyle \frac{0}{0}$型,连续两次洛必达后极限为0。 步骤3:选项C错误,$\displaystyle \lim_{x\to0}\frac{x^2\sin\frac{1}{x}}{\sin x}$极限为0,不能用洛必达(导数极限不存在)。 步骤4:选项D错误,$\displaystyle \lim_{x\to0}\frac{1+\cos x}{1-\cos x}$不存在,但原极限为$\infty$,计算过程有误。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:分析选项A
选项A中,数列极限不能直接使用洛必达法则,因为洛必达法则适用于函数极限,且要求导数存在。正确做法是将数列极限转化为函数极限或使用其他方法。
提示:数列极限不能直接求导,需转化为函数极限或使用夹逼准则。
步骤 2/4
目标:分析选项B
选项B是0/0型未定式,使用洛必达法则:分子分母分别求导,得到lim_{x→1} (πcosπx)/(6x-2),仍为0/0型,再次洛必达得lim_{x→1} (-π^2 sinπx)/6 = 0。计算正确。
公式:lim_{x→1} (sinπx)/(3x^2-2x-1) = lim_{x→1} (πcosπx)/(6x-2) = lim_{x→1} (-π^2 sinπx)/6 = 0
提示:洛必达法则可连续使用,但需验证每次是否为0/0或∞/∞型。
步骤 3/4
目标:分析选项C
选项C中,lim_{x→0} x^2 sin(1/x)/sin x,当x→0时,x^2 sin(1/x)是无穷小乘有界量,极限为0,分母sin x~x,故原极限为0。但使用洛必达后,分子导数2x sin(1/x)-cos(1/x)的极限不存在,因此洛必达法则失效,不能由此判断原极限不存在。
提示:洛必达法则要求导数极限存在,否则不能使用。
步骤 4/4
目标:分析选项D
选项D中,lim_{x→0} (x+sin x)/(x-sin x)是0/0型,使用洛必达得lim_{x→0} (1+cos x)/(1-cos x),当x→0时,分子→2,分母→0,极限为无穷大,但计算过程正确,只是结果写为∞,实际上极限不存在(无穷大)。但选项D声称计算过程正确无误,而实际上洛必达后极限为∞,原极限也为∞,过程无误,但需注意∞不是有限数。然而题目要求选出正确无误的,选项B正确,D虽然结果对但过程可能被认为有误?实际上D的洛必达使用正确,结果也是∞,但通常认为∞是极限不存在的一种,但计算过程正确。不过根据标准答案,B正确。
提示:洛必达后分母趋于0,分子非零,极限为无穷大。

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