题目
8.[判断题]因x→0时,tan x sim x,sin x sim x,故lim _(x arrow 0) (tan x - sin x)/(x^3) = lim _(x arrow 0) (x - x)/(x^3) = 0. ( )A. 对B. 错
8.[判断题]因x→0时,$\tan x \sim x$,$\sin x \sim x$,故$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\tan x - \sin x}{x^3} = \lim _{x \rightarrow 0} \frac{x - x}{x^3} = 0$. ( )
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
本题考查等价无穷小替换的使用条件以及极限的计算。解题思路是先明确等价无穷小替换的规则,再分析题目中替换是否正确,若不正确则用正确方法计算极限来判断对错。
等价无穷小替换规则
在求极限的乘除运算中,等价无穷小可以相互替换,但在极限过程中为无穷小的因子。但在加减运算中,不能随意使用等价无穷小替换。
分析题目中的替换
题目中
在计算$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\tan x - \sin x}{x^3}$时,直接将$\tan x$和$\sin x$都替换为$x$,这是在加减运算中使用等价无穷小替换,是错误的。
正确计算极限
- 步骤一:对原式进行化简
将$\tan x$ = \frac{\sin x}{\cos x})代入原式可得:
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\tan x - \sin x}{x^3}=\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\frac{\sin x}{\cos x} - \sin x}{x^3}$
提取公因式$\sin x$得到:
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\sin x(\frac{1}{\cos x} - 1)}{x^3}=\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\sin x(1 - \cos x}{x^3\cos x}$ - 步骤二:利用等价无穷小替换
当$x \to 0$时,$\sin x\sim x$,$1 - \cos x\sim\frac{1}{2}x^2$,代入上式可得:
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{x\cdot\frac{1}{2}x^2}}{x^3\cos x}$ - 步骤三:计算极限
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{x\cdot\frac{1}{2}x^2}{x^3\cos x}}=\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\frac{\frac{1}{2}x^3}{x^3\cos x}\}$
约去$x^3$得到:
$\lim _{x \rightarrow 0} \frac{\frac{1}{2}}{\cos x}$
将$x = 0$代入$\frac{\frac{1}{2}}{\cos x}$可得:
$\frac{\frac{1}{2}}{\cos 0}}=\frac{\frac{1}{2}}{1}=\frac{1}{2}\neq0$
所以原说法错误。