lim(x趋近于+∞)∫(0→x)(2arctantdt)/√(1+x²)等于什么?

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/05/03 14:44:50
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lim(x趋近于+∞)∫(0→x)(2arctantdt)/√(1+x²)等于什么?
lim(x趋近于+∞)∫(0→x)(2arctantdt)/√(1+x²)等于什么?

lim(x趋近于+∞)∫(0→x)(2arctantdt)/√(1+x²)等于什么?
解法一:∵∫2arctantdt=2xarctanx-2∫tdt/(1+t²) (应用分部积分法)
=2xarctanx-ln(1+x²)
lim(x->+∞)[ln(1+x²)/x]=lim(x->+∞)[2x/(1+x²)] (∞/∞型极限,应用罗比达法则)
=lim(x->+∞)[(2/x)/(1+1/x²)]
=0
∴原式=lim(x->+∞)[(2xarctanx-ln(1+x²))/√(1+x²)]
=lim(x->+∞)[(2arctanx-ln(1+x²)/x)/√(1+1/x²)] (分子分母同除x)
=[2(π/2)-0]/√(1+0)
=π;
解法二:原式=lim(x->+∞)[2arctanx/(x/√(1+x²))] (∞/∞型极限,应用罗比达法则)
=2[lim(x->+∞)(arctanx)]*{lim(x->+∞)[√(1+1/x²]}
=2(π/2)*√(1+0)
=π.

洛必达法则
=lim 2arctanx / (x/√(1+x²))
当x--->+∞时,arctanx--->π/2,x/√(1+x²)=1/√(1+1/x²)--->1
因此本题极限为π。