题目
lim _(xarrow 0)dfrac (1)(x)sin dfrac (1)(x)?
?
题目解答
答案
解:由题可知,当时,
,而函数
是一个有界函数,因此该极限变为无穷大乘以一个有界函数,
∴极限不存在但不为
。
解析
步骤 1:分析函数行为
当$x\rightarrow 0$时,$\dfrac {1}{x}\rightarrow \infty $,而$\sin \dfrac {1}{x}$是一个有界函数,其值域为$[-1,1]$。这意味着$\sin \dfrac {1}{x}$的值在$-1$和$1$之间波动,但不会超过这个范围。
步骤 2:考虑极限的定义
极限$\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {1}{x}\sin \dfrac {1}{x}$表示当$x$无限接近于$0$时,函数$\dfrac {1}{x}\sin \dfrac {1}{x}$的值趋向于某个确定的值。然而,由于$\sin \dfrac {1}{x}$在$x\rightarrow 0$时的振荡特性,$\dfrac {1}{x}\sin \dfrac {1}{x}$的值会随着$x$的减小而无限增大或减小,但不会收敛到一个特定的值。
步骤 3:确定极限不存在
由于$\sin \dfrac {1}{x}$的振荡特性,$\dfrac {1}{x}\sin \dfrac {1}{x}$的值在$x\rightarrow 0$时不会收敛到一个特定的值,因此该极限不存在。但是,由于$\dfrac {1}{x}$的值趋向于无穷大,极限不为无穷大,而是不存在。
当$x\rightarrow 0$时,$\dfrac {1}{x}\rightarrow \infty $,而$\sin \dfrac {1}{x}$是一个有界函数,其值域为$[-1,1]$。这意味着$\sin \dfrac {1}{x}$的值在$-1$和$1$之间波动,但不会超过这个范围。
步骤 2:考虑极限的定义
极限$\lim _{x\rightarrow 0}\dfrac {1}{x}\sin \dfrac {1}{x}$表示当$x$无限接近于$0$时,函数$\dfrac {1}{x}\sin \dfrac {1}{x}$的值趋向于某个确定的值。然而,由于$\sin \dfrac {1}{x}$在$x\rightarrow 0$时的振荡特性,$\dfrac {1}{x}\sin \dfrac {1}{x}$的值会随着$x$的减小而无限增大或减小,但不会收敛到一个特定的值。
步骤 3:确定极限不存在
由于$\sin \dfrac {1}{x}$的振荡特性,$\dfrac {1}{x}\sin \dfrac {1}{x}$的值在$x\rightarrow 0$时不会收敛到一个特定的值,因此该极限不存在。但是,由于$\dfrac {1}{x}$的值趋向于无穷大,极限不为无穷大,而是不存在。