设f(x)在x=0的某领域内二阶可导,且limx→0(sin3xx3+f(x)x2)=0,求f(0),f′(0),f″(0)及limx→0f(x)+3x2.

问题描述:

设f(x)在x=0的某领域内二阶可导,且

lim
x→0
(
sin3x
x3
+
f(x)
x2
)=0,求f(0),f′(0),f″(0)及
lim
x→0
f(x)+3
x2


因为:

lim
x→0
(
sin3x
x3
+
f(x)
x2
)=
lim
x→0
sin3x+xf(x)
x3
lim
x→0
sin3x
x
+f(x)
x2
=0,
所以:
lim
x→0
(
sin3x
x
+f(x))=0.
又:f(x)在x=0的某领域内二阶可导,
所以:f(x),f′(x)在x=0连续,
从而:f(0)=-3.
lim
x→0
sin3x
x
+f(x)
x2
=0,
得:
lim
x→0
sin3x
x
−3+f(x)+3
x2
=0,
又易知:
lim
x→0
3−
sin3x
x
x2
lim
x→0
3x−sin3x
x3
lim
x→0
3−3cos3x
3x2
=
lim
x→0
3sin3x
2x
9
2

故:
lim
x→0
f(x)+3
x2
9
2

从而:f′(0)=
lim
x→0
f(x)−f(0)
x−0
lim
x→0
f(x)+3
x
lim
x→0
x•
f(x)+3
x2
=0×
9
2
=0,
将f(x)在x=0处泰勒展开,并由
lim
x→0
f(x)+3
x2
9
2
得:
lim
x→0
f(0)+f′(0)x+
1
2!
f″(0)x2+0(x2)+3
x2
9
2

计算得:
1
2
f″(0)=
lim
x→0
(
sin3x
x3
+
f(x)
x2
)=0变形,再利用
lim
x→0
sinx
x
=1
以及洛必达法则,来进行求解.
考试点:洛必达法则.
知识点:对于求函数在某一点的导数值问题,往往都伴随着求极限问题,所以对于极限的四则运算法则以及如何利用常用数列函数极限、等价无穷小代换、洛必达法则等来计算极限的方法要熟练的掌握,另外根据题意对求解问题进行合理的变形也是求解未知极限的基础