0/0型极限(等价无穷小)

题目1:求 lim ⁡ x → 0 s i n 3 x + e x − 1 x \lim_{x \rightarrow0} \frac{sin3x+e^{x}-1}{x} limx0xsin3x+ex1

答案:

lim ⁡ x → 0 s i n 3 x + e x − 1 x \quad \lim_{x \rightarrow0} \frac{sin3x+e^{x}-1}{x} limx0xsin3x+ex1

= lim ⁡ x → 0 3 x + x x = \lim_{x \rightarrow0} \frac{3x+x}{x} =limx0x3x+x

= 4 =4 =4

题目2:求 l i m x → 0 e x 2 − c o s x x l n ( 1 + x ) lim_{x\rightarrow0} \frac{e^{x^{2}}-cosx}{xln(1+x)} limx0xln(1+x)ex2cosx

答案:

lim ⁡ x → 0 e x 2 − c o s x x l n ( 1 + x ) \quad \lim_{x\rightarrow0} \frac{e^{x^{2}}-cosx}{xln(1+x)} limx0xln(1+x)ex2cosx

= lim ⁡ x → 0 e x 2 − c o s x x 2 =\lim_{x\rightarrow0} \frac{e^{x^{2}}-cosx}{x^{2}} =limx0x2ex2cosx

= lim ⁡ x → 0 ( e x 2 − 1 ) + ( 1 − c o s x ) x 2 =\lim_{x\rightarrow0} \frac{(e^{x^{2}}-1)+(1-cosx)}{x^{2}} =limx0x2(ex21)+(1cosx)

= lim ⁡ x → 0 x 2 + 1 2 x 2 x 2 =\lim_{x\rightarrow0} \frac{x^{2}+\frac{1}{2}x^{2}}{x^{2}} =limx0x2x2+21x2

= 3 2 =\frac{3}{2} =23

题目3:求 lim ⁡ x → 0 x − s i n x x 3 \lim_{x\rightarrow0} \frac{x-sinx}{x^{3}} limx0x3xsinx

分析:

这道题可否像题目1,题目2一样,使用等价无穷项,把sinx替换为x,求得结果为0呢?答案是不行的!为什么有时候可以用等价无穷小,有时候又不行呢?

当计算 0 0 \frac{0}{0} 00 型极限时,想使用等价无穷小替换分子(分母)某一项,需要遵循以下规定:

  1. 如果分子(分母)为一些项乘积的形式,那么可以随便使用等价无穷小替换其中任意项。
  2. 如果分子(分母)为一些项求和的形式,那么当你想替换的项,其无穷小的阶数大于等于分母(分子)中最高的无穷小阶数,就可以替换,否则不行。

题目1和题目2都遵循了上述规定,这道题由于分子为两个1阶无穷小,分母为3阶无穷小,所以不能使用等价无穷小替换分子中的sinx。

这道题的正解是使用洛必达法则。

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