考研极限数学经典题目深度解析与攻克策略
在考研数学的征途上,极限作为核心考点之一,既是难点也是得分关键。许多考生在备考过程中常常被各种极限问题搞得焦头烂额,尤其是那些反复出现在历年真题中的经典题目。这些题目不仅考察基础概念,更考验解题的灵活性和技巧性。本文将结合百科网的风格,深入剖析3-5道考研极限数学中的经典题目,提供详尽的解题思路和易错点分析,帮助考生突破瓶颈,掌握高分秘诀。
经典题目一:极限的求法与证明
问题:求极限 lim (x→2) [(x2 4) / (x 2)]。
解答:这道题看似简单,但很多考生容易直接代入x=2导致分母为零的未定式。正确做法是先对分子进行因式分解:
(x2 4) / (x 2) = [(x + 2)(x 2)] / (x 2)
约去公因式后得到 x + 2,此时再代入x=2,极限值为4。这个题目考察的是对"消去零因子"技巧的掌握,如果盲目代入会导致错误。考生还需注意极限存在与函数值相等的区别,有些极限不存在但函数值可能存在的情况需要特别留意。
经典题目二:无穷小量的比较
问题:比较当x→0时,(1-cosx)与(xsinx)2哪个是高阶无穷小?
解答:这类问题需要用到泰勒展开式或等价无穷小替换。对于(1-cosx),利用泰勒公式展开到二阶项得到:
1 cosx ≈ 1 (1 x2/2 + ...) = x2/2
而(xsinx)2 = x2(sin x)2 ≈ x2(x2) = x4
显然x4是x2的高阶无穷小,因此(xsinx)2是(1-cosx)的高阶无穷小。这个题目关键在于掌握常见函数的泰勒展开,如sinx、cosx、ln(1+x)等,并灵活运用等价无穷小替换技巧。
经典题目三:极限存在性证明
问题:证明极限 lim (x→0) [xsin(1/x)] 存在。
解答:这类证明题不能简单代入x=0,而需要用夹逼定理。注意到对于任意x≠0,有-1≤sin(1/x)≤1,因此:
-x ≤ xsin(1/x) ≤ x
当x→0时,-x和x的极限都是0,根据夹逼定理可得:
lim (x→0) [xsin(1/x)] = 0
这个题目考察的是夹逼定理的灵活应用,考生需要能够从复杂函数中分离出有界部分和趋于零的部分。证明极限存在时,不仅要说明极限值,更要给出严格证明过程,这是考研数学的常见评分标准。