题目
3. (2.0分) lim_(xto0)((1)/(sin x)-(1)/(x))=( ).A. 1B. 0C. (1)/(2)D. 2
3. (2.0分) $\lim_{x\to0}(\frac{1}{\sin x}-\frac{1}{x})=( )$.
A. 1
B. 0
C. $\frac{1}{2}$
D. 2
题目解答
答案
B. 0
解析
本题考查极限的计算方法,核心思路是处理$\frac{0}{0}$型未定式。关键点在于:
- 合并分式,将原式转化为分式形式;
- 应用洛必达法则或泰勒展开简化表达式;
- 通过逐次求导或展开高阶项,找到极限值。
方法一:洛必达法则
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合并分式:
$\lim_{x \to 0} \left( \frac{1}{\sin x} - \frac{1}{x} \right) = \lim_{x \to 0} \frac{x - \sin x}{x \sin x}$
分子分母均趋近于$0$,为$\frac{0}{0}$型未定式。 -
第一次洛必达法则:
$\lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{\sin x + x \cos x}$
仍为$\frac{0}{0}$型,继续应用洛必达法则。 -
第二次洛必达法则:
$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{2 \cos x - x \sin x} = \frac{0}{2} = 0$
方法二:泰勒展开
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展开$\sin x$:
$\sin x \approx x - \frac{x^3}{6}$ -
展开$\frac{1}{\sin x}$:
$\frac{1}{\sin x} \approx \frac{1}{x} + \frac{x}{6}$ -
代入原式:
$\frac{1}{\sin x} - \frac{1}{x} \approx \frac{x}{6} \to 0 \quad (x \to 0)$