題目
Problem
Find the following limits. Show your work.
(a) (5 pts) x→∞limxsin(x).
(b) (5 pts) h→0limh(2+h)cos(2+h)−2cos(2).
(c) (5 pts) x→∞lim∫1xtln(t)dt∫1xln(t)dt.
(d) (5 pts) n→∞limn1k=1∑nln(1+n2k).
解答
解法一
思路
展開
- (a) 用夾擠定理;(b) 是 xcosx 在 x=2 的導數定義;(c) 比較兩個積分的最高成長項。
- (d) 辨認為黎曼和,改寫成區間 [0,1] 上的定積分。
答題過程
展開
(a) 因為 ∣sinx∣≤1,有 sinx/x≤1/x→0,故極限為 0。
(b) 這是 h(x)=xcosx 在 2 的導數:
h′(2)=cos2−2sin2.
(c)
∫1xlntdt=xlnx−x+1,
而
∫1xtlntdt=2x2lnx−4x2+41.
分母的成長階為 x2lnx,比分子的 xlnx 快,故極限為 0。
(d) 此為函數 ln(1+2x) 的黎曼和:
n→∞limn1k=1∑nln(1+n2k)==∫01ln(1+2x)dx23ln3−2.