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极限微积分大学≈ 2:18

求 lim x→0 (1-cos(3x))/x²

一节分步动画课程。点击播放,逐步观看并显示字幕;也可以阅读下方的步骤和文字稿。 答案: 极限 = 9/2 ≈ 4.5.

录制视频:视频中的语音和板书均为英语。字幕:中文。如需该语言的旁白,请打开互动版本。

英语视频: 下载 MP4 (0.9 MB) · 字幕 (WebVTT):中文 · 英语字幕 (WebVTT)

屏幕上的步骤

  1. 1. 题目
    例题讲解
    lim⁡x→01−cos⁡(3x)x2\lim_{x \to 0} \frac{1-\cos\left(3x\right)}{{x}^{2}}
  2. 2. 逐步讲解
    1. lim⁡x→01−cos⁡(3x)x2=lim⁡x→03sin⁡(3x)2x\lim_{x \to 0} \frac{1-\cos\left(3x\right)}{{x}^{2}} = \lim_{x \to 0} \frac{3\sin\left(3x\right)}{2x}
      未定式 0/0:使用洛必达法则
    2. lim⁡x→03sin⁡(3x)2x=lim⁡x→09cos⁡(3x)2\lim_{x \to 0} \frac{3\sin\left(3x\right)}{2x} = \lim_{x \to 0} \frac{9\cos\left(3x\right)}{2}
      未定式 0/0:使用洛必达法则
    3. lim⁡x→09cos⁡(3x)2=9cos⁡(3(0))2=92≈4.5\lim_{x \to 0} \frac{9\cos\left(3x\right)}{2} = \frac{9\cos\left(3\left(0\right)\right)}{2} = \frac{9}{2} \approx 4.5
      直接代入
  3. 3. 答案
    lim⁡x→01−cos⁡(3x)x2=92≈4.5\lim_{x \to 0} \frac{1-\cos\left(3x\right)}{{x}^{2}} = \frac{9}{2} \approx 4.5

    lim x→0 (1 - cos(3x)) / x² = 9/2 ≈ 4.5

  4. 4. 检验
    • 右侧的数值结果一致:f(0.01) = 4.4996625, f(0.001) = 4.4999966, f(0.0001) = 4.5, f(0.00001) = 4.5000004 ✓
    • 左侧的数值结果一致:f(-0.01) = 4.4996625, f(-0.001) = 4.4999966, f(-0.0001) = 4.5, f(-0.00001) = 4.5000004 ✓

文字稿

题目. 题目是:求 lim x- 大于 0 (1-cos(3x))/x 的平方. 求 (1 减 cos(3x)) / x 的平方 当 x → 0 时的极限。

逐步讲解. 未定式 0 除以 0:使用洛必达法则. 分子和分母分别求导(这不是商的求导法则)。 未定式 0 除以 0:使用洛必达法则. 分子和分母分别求导(这不是商的求导法则)。 直接代入. 该式子在 x 等于 0 处连续,所以极限等于它在该点的函数值。

答案. 所以答案是 极限 等于 9 除以 2 约等于 4.5. 极限描述的是函数趋近的值,而不一定是函数取到的值。当代入得到未定式时,就改写式子(洛必达法则、乘以共轭式或取对数),直到能够代入为止。

检验. 右侧的数值结果一致:f(0.01) 等于 4.4996625, f(0.001) 等于 4.4999966, f(0.0001) 等于 4.5, f(0.00001) 等于 4.5000004,验证成立. 左侧的数值结果一致:f(负 0.01) 等于 4.4996625, f(负 0.001) 等于 4.4999966, f(负 0.0001) 等于 4.5, f(负 0.00001) 等于 4.5000004,验证成立.

求 lim x→0 (1-cos(3x))/x²:分步视频课程