题目
求极限lim _(xarrow 0)cot x(dfrac (1)(sin x)-dfrac (1)(x)) ()-|||-__ __
求极限
题目解答
答案
将其化简可得:
(等价无穷小替换)
(洛必达法则)
(等价无穷小替换)
解析
步骤 1:化简表达式
将原表达式化简为:
$$\lim _{x\rightarrow 0}\cot x(\dfrac {1}{\sin x}-\dfrac {1}{x})$$
$$=\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {\cos x}{\sin x}(\dfrac {x-\sin x}{x\sin x})$$
$$=\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {1(x-\sin x)}{x{\sin }^{2}x}$$
步骤 2:使用等价无穷小替换
将$\sin x$替换为$x$,因为当$x\rightarrow 0$时,$\sin x$与$x$是等价无穷小,所以:
$$=\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {x-\sin x}{{x}^{3}}$$
步骤 3:使用洛必达法则
对分子和分母同时求导,得到:
$$=\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {1-\cos x}{3{x}^{2}}$$
步骤 4:再次使用等价无穷小替换
将$1-\cos x$替换为$\dfrac {1}{2}{x}^{2}$,因为当$x\rightarrow 0$时,$1-\cos x$与$\dfrac {1}{2}{x}^{2}$是等价无穷小,所以:
$$=\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {\dfrac {1}{2}{x}^{2}}{3{x}^{2}}$$
步骤 5:计算极限
计算得到:
$$=\dfrac {1}{6}$$
将原表达式化简为:
$$\lim _{x\rightarrow 0}\cot x(\dfrac {1}{\sin x}-\dfrac {1}{x})$$
$$=\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {\cos x}{\sin x}(\dfrac {x-\sin x}{x\sin x})$$
$$=\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {1(x-\sin x)}{x{\sin }^{2}x}$$
步骤 2:使用等价无穷小替换
将$\sin x$替换为$x$,因为当$x\rightarrow 0$时,$\sin x$与$x$是等价无穷小,所以:
$$=\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {x-\sin x}{{x}^{3}}$$
步骤 3:使用洛必达法则
对分子和分母同时求导,得到:
$$=\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {1-\cos x}{3{x}^{2}}$$
步骤 4:再次使用等价无穷小替换
将$1-\cos x$替换为$\dfrac {1}{2}{x}^{2}$,因为当$x\rightarrow 0$时,$1-\cos x$与$\dfrac {1}{2}{x}^{2}$是等价无穷小,所以:
$$=\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {\dfrac {1}{2}{x}^{2}}{3{x}^{2}}$$
步骤 5:计算极限
计算得到:
$$=\dfrac {1}{6}$$