题目
[题目]设曲线 y=f(x) 和 =(x)^2-x 在点(1,0)处有相同-|||-切线,则 lim _(narrow infty )nf(dfrac (n)(n+2))= __-|||-_.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查导数的几何意义及极限的计算,涉及函数在某点处的切线条件和导数定义的应用。
解题核心思路:
- 切线条件:两曲线在点$(1,0)$处有相同切线,说明$f(1)=0$且$f'(1)=1$。
- 极限转化:将$n f\left(\dfrac{n}{n+2}\right)$转化为与$f'(1)$相关的表达式,利用导数的定义或泰勒展开近似求解。
破题关键点:
- 导数条件:通过切线条件确定$f(1)$和$f'(1)$的值。
- 变量替换:将$\dfrac{n}{n+2}$表示为$1 - \dfrac{2}{n+2}$,利用$f(x)$在$x=1$处的线性近似展开。
步骤1:确定$f(1)$和$f'(1)$的值
已知曲线$y=f(x)$与$y=x^2 - x$在点$(1,0)$处有相同切线,因此:
- 函数值相等:$f(1) = 1^2 - 1 = 0$;
- 导数相等:$f'(1) = (x^2 - x)'|_{x=1} = 2 \cdot 1 - 1 = 1$。
步骤2:展开$f\left(\dfrac{n}{n+2}\right)$
当$n \to \infty$时,$\dfrac{n}{n+2} \to 1$,可用泰勒展开近似:
$f\left(1 - \dfrac{2}{n+2}\right) \approx f(1) + f'(1) \cdot \left(-\dfrac{2}{n+2}\right) = 0 - \dfrac{2}{n+2}.$
步骤3:计算极限
将近似结果代入原式:
$n f\left(\dfrac{n}{n+2}\right) \approx n \cdot \left(-\dfrac{2}{n+2}\right) = -\dfrac{2n}{n+2}.$
当$n \to \infty$时,$\dfrac{2n}{n+2} \to 2$,因此极限为:
$\lim_{n \to \infty} n f\left(\dfrac{n}{n+2}\right) = -2.$