题目
已知f(x)满足 lim _(xarrow 1)dfrac (f(x))(ln x)=1, 则 () .-|||-(A) f(1)=0 (B) lim _(xarrow 1)f(x)=0 (C) '(1)=1 (D) lim _(xarrow 1)f'(x)=1

题目解答
答案

解析
第一题:已知$\lim _{x\rightarrow 1}\dfrac {f(x)}{\ln x}=1$的判断
题目分析:考察极限的性质(无穷小量等价代换、极限存在的条件)。
关键思路:
- 分母$\lim _{x\rightarrow 1}\ln x=0$(因为$\ln1=0$),而整个分式的极限为1(非零常数),根据“若$\lim\frac{A}{B}=C\neq0$且$\lim B=0$,则$\lim A=0$”,可直接推出$\lim _{x\rightarrow 1}f(x)=0$。
- 选项A:$f(1)=0$不一定成立,因为极限存在不代表函数在该点有定义(即使有定义也可能不等于极限),故故A错误。
- 选项C:$f'(1)=1$无法推出,因为题目未给出$f(x)$可导的条件,仅知极限,故C错误。- 选项D:$\lim _{x\rightarrow 1}f'(x)=1$也无法推出,极限存在不涉及导数信息,故D错误。
第二题:求$\alpha$的取值范围使$\lim _{x\rightarrow +\infty }F(x)=0$和$\lim _{x\rightarrow {0}^{+}}F(x)=0$
题目分析:考察变限积分的求导(洛必达法则)、无穷小量阶的比较。
关键思路:
-
$x\rightarrow +\infty$时的极限:
- $F(x)=\frac{\int_{0^x\ln(1+t^2)dt}{x^\alpha}$,分子分母均趋向无穷($\frac{\infty}{\infty}$型),用洛必达法则:
- 分子导数:$\frac{d}{dx}\int0^x\ln(1+t^2)dt=\ln(1+x^2)\sim x^2$($x\to\infty$时);分母导数:$\alpha x^{\alpha-1}$。
- 极限化为$\lim_{x\to\infty}\frac{x^2}/{\alpha x^{\alpha-1}}=\frac{1}{\alpha}\lim_{x\to\infty}x^{3-\alpha}$,要使极限为0,需$3-\alpha<0\Rightarrow\alpha>1$。
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$x\rightarrow0^+$时的极限:
- 分子$\int0^x\ln(1+t^2)dt\sim\int0^xt^2dt=\frac{x^3}{3}$(等价无穷小$\ln(1+t^2)\simt^2$);分母$x^\alpha$。
- 极限化为$\lim_{x\to0^+}\frac{x^3/3}{x^\alpha}=\frac{1}{3}\lim_{x\to0+}x^{3-\alpha}$,要使极限为0,需$3-\alpha>0\Rightarrow\alpha<3$。
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综上:$1<\alpha<3$**。