题目
一、单选题 1、当x→+∞时,arccotx的极限值是 A. 1 B. 0 C. π D. -π
一、单选题 1、当x→+∞时,arccotx的极限值是
A. 1
B. 0
C. π
D. -π
A. 1
B. 0
C. π
D. -π
题目解答
答案
当 $x \to +\infty$ 时,考虑 $\arccot x$ 的性质:
1. **余切函数性质**:$\cot y = \frac{1}{\tan y}$,当 $y \to 0^+$ 时,$\tan y \to 0^+$,故 $\cot y \to +\infty$。
2. **反余切函数值域**:$\arccot x$ 的值域为 $(0, \pi)$,当 $x \to +\infty$ 时,$\arccot x \to 0^+$。
3. **恒等式转换**:$\arccot x = \frac{\pi}{2} - \arctan x$,且 $\lim_{x \to +\infty} \arctan x = \frac{\pi}{2}^-$,因此 $\lim_{x \to +\infty} \arccot x = 0$。
答案:$\boxed{B}$
解析
考查要点:本题主要考查反余切函数(arccotx)在自变量趋向正无穷时的极限值,需要结合反三角函数的定义域、值域及其与反正切函数的关系进行分析。
解题核心思路:
- 反余切函数的值域:明确arccotx的值域为$(0, \pi)$,当$x$增大时,对应的角会逐渐减小。
- 余切函数的性质:通过余切函数$\cot y$的单调性(在$(0, \pi)$上单调递减),推导$x \to +\infty$时对应的角$y = \arccot x$的趋向。
- 与反正切函数的关系:利用恒等式$\arccot x = \frac{\pi}{2} - \arctan x$,结合$\lim_{x \to +\infty} \arctan x = \frac{\pi}{2}$,直接计算极限。
破题关键点:
- 关键结论:当$x \to +\infty$时,$\arccot x$的值趋近于$0^+$。
- 关键方法:通过反三角函数的定义域、值域及函数关系,将问题转化为已知的反正切函数极限。
步骤1:理解反余切函数的定义与性质
反余切函数$\arccot x$的定义域为$\mathbb{R}$,值域为$(0, \pi)$。当$x$增大时,$\arccot x$的值逐渐减小,因为余切函数$\cot y$在$(0, \pi)$上是单调递减的。
步骤2:分析$x \to +\infty$时的极限
当$x \to +\infty$时,$\cot y = x$对应的角$y = \arccot x$必须满足$\cot y \to +\infty$。由于$\cot y = \frac{\cos y}{\sin y}$,当$y \to 0^+$时,$\sin y \to 0^+$,$\cos y \to 1$,因此$\cot y \to +\infty$。由此可得:
$\lim_{x \to +\infty} \arccot x = 0^+.$
步骤3:通过反正切函数验证
利用恒等式$\arccot x = \frac{\pi}{2} - \arctan x$,结合$\lim_{x \to +\infty} \arctan x = \frac{\pi}{2}$,可得:
$\lim_{x \to +\infty} \arccot x = \frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{2} = 0.$