如何证明lim(sinx/x)=1?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/13 13:17:29

首先,先证明:当0<x<π/2时,有:
sin x < x < tan x
(不能用求导去证明,否则就变成循环论证
因为sin x的求导公式中运用到这一个极限)
在直角坐标系中作一单位圆(以原点O为圆心,1为半径的圆),交x正半轴于点A
作圆在A点上的切线AB,其中B点在第一象限。连接OB,交圆于点P
过P作平行于y轴的直线,交x轴于Q。连结AP(请自己画图)
设∠POA=x(弧度),那么OA=OP=1
PQ=OP*sin x=sin x, AB=OA*tan x=tan x
由图可知:△OPQ的面积<扇形OPA的面积<△OAB的面积
△OPQ的面积=1/2*PQ*OA=1/2*sin x
扇形OPA的面积=1/2*x*1^2=1/2*x
△OAB的面积=1/2*AB*OA=1/2*tan x
代入刚刚的面积大小关系就得:
sin x < x < tan x (0<x<π/2)

以下运用夹逼准则证明右极限等于1
上式各项取倒数,得:
1/tan x < 1/x < 1/sin x
各项乘以sin x,得:
cos x < (sin x)/x < 1
当x趋向0式,上面不等式中,cos x趋向1
而最右面也是1,由夹逼准则便有
lim sinx/x=1(x趋向0(+))

因为sinx/x是偶函数,图象关于y轴对称
所以lim sinx/x=1(x趋向0(-))
左右极限相等,都等于1
所以:

lim sinx/x=1(x趋向0)

x→0时,因为是0/0型的式子求极限,所以可以采用洛必达法则,也就是分子分母同时求导.即:
原式=lim(cosx/1)=1

sinx=x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+...

sinx/x=1-x^2/3!+x^4/5!-x^6/7