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104 台聯大微積分(A3/A4/A5/A7) 第 7 題

考題 / 轉學考微積分 / 台聯大 / 微積分A3/A4/A5/A7

104學年度 · 104微積分A3/A4/A5/A7 · 第 7 題

題目

Problem

7. Find lim⁡(x,y)→(0,0)cos⁡(x2+y2)−1x2+y2\displaystyle\lim_{(x,y)\to(0,0)}\frac{\cos(x^2+y^2)-1}{x^2+y^2}. Answer : \underline{\quad(1)\quad}

解答

解法一

思路

展開

令 u=x2+y2u=x^2+y^2,則 (x,y)→(0,0)(x,y)\to(0,0) 時 u→0+u\to0^+。原式便化為一變數的重要極限。

答題過程

展開

利用 cos⁡u−1=−2sin⁡2u2\cos u-1=-2\sin^2\frac u2,

\frac{\cos(x^2+y^2)-1}{x^2+y^2} =&\,-\frac12(x^2+y^2) \left(\frac{\sin\frac{x^2+y^2}{2}}{\frac{x^2+y^2}{2}}\right)^2.

括號內趨近於 11,而 x2+y2→0x^2+y^2\to0,故極限為

0.\boxed{0}.