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第 3 次课作业解答
1 xcosxsinx
1.【解1】 原式lim (有理化)
x0 1xcosx 1sinx x3
1 xcosxsin x
lim (极限非零的因子极限先求出来)
2 x0 x3
1 cosxxsinxcosx
lim (洛必达法则)
2 x0 3x2
1
6
1
(xcosxsin x)
2
【解2】 原式lim (拉格朗日中值定理)
x0
x3
1 xcosxsin x
lim (极限非零的因子极限先求出来)
2 x0 x3
1 xcosxx xsin x
[lim lim ]
2 x0 x3 x0 x3
1 1 1
[ ]
2 2 6
1
6
12sin x x1 12sin x x1
2.【解1】 lim lim (等价无穷小代换)
x0 xln(1 x) x0 x2
cosx
1
12sin x
lim (洛必达法则)
x0 2x
1 cosx 12sin x
lim
x0 12sin x 2x
cosx
sin x
12sin x 1
lim .
x0 2 2
12sin x x1 12sin x x1
【解2】 lim lim (等价无穷小代换)
x0 xln(1 x) x0 x2
1 12sin x(x1)2
lim (分子有理化)
x0 12sin x x1 x2
1 2(sin xx)x2 1
lim .
2 x0 x2 2
13.【解1】由洛必达法则,得
1x 2 2
2arctanxln
1x 1x2 1x2
lim lim
x0
xn
x0
nxn1
4x2 4
lim lim c0
x0 nxn1(1x4) x0 nxn3
4
则 n3,c .
3
1 1
【解2】由xarctanx~ x3得,xarctanx x3(x3)
3 3
1
arctanx x x3(x3)
3
x2 x3
又 ln(1x) x (x3)
2 3
x2 x3
ln(1x)x (x3)
2 3
1x 4
2arctanxln x3(x3)
1x 3
则 lim lim c0
x0
xn
x0
xn
4
n3,c .
3
x (1t2)et2 dt ex2 x2ex2
4.【解】 lim 0 lim
x
xex2 xex2 2x2ex2
1
1
x2 1
lim
x 1 2
2
x2
x
f(t)dt(xa)f(a)
5.【解】 原式lim a
x
xa (xa)f(a) f(t)dt
a
x
f(t)dt(xa)f(a)
x x
lim a [ f(t)dt~ f(a)dt (xa)f(a)]
xa (xa)2 f 2(a) a a
f(x) f(a)
lim (洛必达法则)
xa 2(xa)f 2(a)
f(a)
(导数定义)
2f 2(a)
2x x 1
6.【解】由于当x0时,arcsinx2 ~ x2,则 arcsint2dt ~ t2dt x3.
0 0 3
cosx2
x x
又lim 1,则 cost2dt ~ 1dt x.
x0 1 0 0
x2 (arctanx)2 (xarctanx)(xarctanx)
lim lim
x x 1
x0 arcsint2dt cost2dt x0 x3x
0 0 3
1
x3
xarctanx 3 x3
3[lim lim ] (xarctanx ~ )
x0 x x0 x3 3
1
3[2 ]2
3
x
arctan
4 x1
7.【解1】原式 lim
1
x
x
1 (x1)x
x (x1)2
1( )2
x1
lim (洛必达法则)
1
x
x2
x2 1
lim
x2x2 2x1 2
x x
【解2】 lim x arctan lim xarctan1arctan .
x 4 x1 x x1
x x
lim 1 (拉格朗日中值定理)
x12 x1
1 x 1
lim
2x1x 2
x
2
8.【解】考虑极限 lim arctanx
x
x x
2 2
lim arctanx lim 1[ arctanx1]
x x
2
arctanx1
2
lim [ arctanx1]x lim
x x 1
x
32 1
1x2 2
lim
x 1
x2
2 n 2
则 lim arctann e
n
3
9.【解】 lim x2( x1 x12 x)
x
1 1
lim x2( 1 1 2)
x x x
1 1 1 1
( 1) ( 1)
1 1 1 1 1 1
lim x2[(1 2 2 ( )) (1 2 2 ( ))2]
x 2x 2! x2 x2 2x 2! x2 x2
1 1 1 1
lim x2[( ( )]
x 4 x2 x2 4
f(x)2x f(x)2
10.【解1】 lim lim (洛必达法则)
x0 x2 x0 2x
1 f(x) f(0)
lim
2 x0 x
f(0)
(导数定义)
2
1
2
【解2】函数 f(x)带有佩亚诺余项的二阶麦克劳林公式为
f(0)
f(x) f(0) f(0)x x2 (x2)
2!
1
即 f(x)2x x2 (x2)
2
1
x2 (x2)
f(x)2x 1
2
则 lim lim
x0 x2 x0 x2 2
f(x)2x f(x)2 f(x) f(0) 1
【注】 经典错误: lim lim lim .
x0 x2 x0 2x x0 2 2 2
4