求过程,极限运算
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解:
本题非常有意思!
显然,本题不能应用罗比达法则,因为反复求导非常繁琐,这里应用等价无穷小的概念。
易知:
x-sinx ~ x³/6 是当x→0时的等价无穷小(证明略,用罗比达法则就行)
在x∈(0-ε,0+ε)的领域内,其中:ε是非常小的正数,设:
x=arcsint,其中;t∈[-π/2,π/2],于是:
x-sinx = arcsint - t
x³/6 = arcsin³t /6
显然,
arcsint - t ~ arcsin³t /6
将上式中的t换成x,则:
arcsinx - x ~ arcsin³x /6
因此,原式=
(arcsinx - x)(arcsinx + x)
lim(x→0) ------------------------------
x^4
(arcsin³t /6)(arcsinx + x)
=lim(x→0) -------------------------------
x^4
再根据等价无穷小:arcsinx ~ x,因此:
原式=
(x³ /6)(arcsinx + x)
=lim(x→0) -------------------------------
x^4
arcsinx + x
=(1/6)lim(x→0) -------------------------------
x
根据罗比达法则:
原式=
arcsinx + x
=(1/6)lim(x→0) -------------------------------
x
[1/√(1-x²)] + 1
=(1/6)lim(x→0) -------------------------------
1
=(1/6)×2
=1/3
本题非常有意思!
显然,本题不能应用罗比达法则,因为反复求导非常繁琐,这里应用等价无穷小的概念。
易知:
x-sinx ~ x³/6 是当x→0时的等价无穷小(证明略,用罗比达法则就行)
在x∈(0-ε,0+ε)的领域内,其中:ε是非常小的正数,设:
x=arcsint,其中;t∈[-π/2,π/2],于是:
x-sinx = arcsint - t
x³/6 = arcsin³t /6
显然,
arcsint - t ~ arcsin³t /6
将上式中的t换成x,则:
arcsinx - x ~ arcsin³x /6
因此,原式=
(arcsinx - x)(arcsinx + x)
lim(x→0) ------------------------------
x^4
(arcsin³t /6)(arcsinx + x)
=lim(x→0) -------------------------------
x^4
再根据等价无穷小:arcsinx ~ x,因此:
原式=
(x³ /6)(arcsinx + x)
=lim(x→0) -------------------------------
x^4
arcsinx + x
=(1/6)lim(x→0) -------------------------------
x
根据罗比达法则:
原式=
arcsinx + x
=(1/6)lim(x→0) -------------------------------
x
[1/√(1-x²)] + 1
=(1/6)lim(x→0) -------------------------------
1
=(1/6)×2
=1/3
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