当 x arrow 1 时,下列变量为无穷大量的是( )A. x-1B. (1)/(x-1)C. x^2-1D. sin(x-1)
A. $x-1$
B. $\frac{1}{x-1}$
C. $x^2-1$
D. $\sin(x-1)$
题目解答
答案
解析
本题考查无穷大量的概念,解题思路是根据无穷大量的定义,分别分析当$x \rightarrow 1$时,每个选项所代表的函数的极限情况。若函数的极限为无穷大,则该函数为无穷大量。
选项A
对于函数$y = x - 1$,当$x \rightarrow 1$时,根据极限的运算法则$\lim\limits_{x \to a}(f(x) - g(x)) = \lim\limits_{x \to a}f(x) - \lim\limits_{x \to a}g(x)$,可得:
$\lim\limits_{x \to 1}(x - 1) = \lim\limits_{x \to 1}x - \lim\limits_{x \to 1}1 = 1 - 1 = 0$
所以当$x \rightarrow 1$时,$x - 1$是无穷小量,不是无穷大量。
选项B
对于函数$y = \frac{1}{x - 1}$,当$x \rightarrow 1^+$(即$x$从大于$1$的方向趋近于$1$)时,$x - 1$趋近于$0^+$(一个很小的正数),那么$\frac{1}{x - 1}$趋近于正无穷大,即$\lim\limits_{x \to 1^+}\frac{1}{x - 1} = +\infty$;
当$x \rightarrow 1^-$(即$x$从小于$1$的方向趋近于$1$)时,$x - 1$趋近于$0^-$(一个很小的负数),那么$\frac{1}{x - 1}$趋近于负无穷大,即$\lim\limits_{x \to 1^-}\frac{1}{x - 1} = -\infty$。
综合起来,当$x \rightarrow 1$时,$\frac{1}{x - 1}$的极限为无穷大,所以$\frac{1}{x - 1}$是无穷大量。
选项C
对于函数$y = x^2 - 1$,可将其因式分解为$y = (x + 1)(x - 1)$,当$x \rightarrow 1$时,根据极限的运算法则$\lim\limits_{x \to a}(f(x) \cdot g(x)) = \lim\limits_{x \to a}f(x) \cdot \lim\limits_{x \to a}g(x)$,可得:
$\lim\limits_{x \to 1}(x^2 - 1) = \lim\limits_{x \to 1}(x + 1)(x - 1) = \lim\limits_{x \to 1}(x + 1) \cdot \lim\limits_{x \to 1}(x - 1) = (1 + 1) \times 0 = 0$
所以当$x \rightarrow 1$时,$x^2 - 1$是无穷小量,不是无穷大量。
选项D
对于函数$y = \sin(x - 1)$,因为正弦函数的值域是$[-1, 1]$,当$x \rightarrow 1$时,$x - 1 \rightarrow 0$,根据正弦函数的连续性$\lim\limits_{x \to a}\sin f(x) = \sin(\lim\limits_{x \to a}f(x))$,可得:
$\lim\limits_{x \to 1}\sin(x - 1) = \sin(\lim\limits_{x \to 1}(x - 1)) = \sin 0 = 0$
所以当$x \rightarrow 1$时,$\sin(x - 1)$是无穷小量,不是无穷大量。