AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №1111

Условие

Найти предел \(\displaystyle{\lim_{\alpha\to{0}}\frac{\sin\left(\alpha^n\right)}{(\sin\alpha)^m}}\).

Решение

\[ \lim_{\alpha\to{0}}\frac{\sin\left(\alpha^n\right)}{(\sin\alpha)^m} =\left[\frac{0}{0}\right] =\lim_{\alpha\to{0}}\left(\frac{\frac{\sin\left(\alpha^n\right)}{\alpha^n}}{\left(\frac{\sin\alpha}{\alpha}\right)^m}\cdot\alpha^{n-m}\right) \]

Так как \(\displaystyle{\frac{\frac{\sin\left(\alpha^n\right)}{\alpha^n}}{\left(\frac{\sin\alpha}{\alpha}\right)^m}\to{1}}\), то рассмотрим три случая. Если \(\displaystyle{n\lt{m}}\), то \(\displaystyle{\alpha^{n-m}\to\infty}\), поэтому исходный предел будет равен \(\displaystyle{\infty}\). Если же \(\displaystyle{n=m}\), то \(\displaystyle{\alpha^{n-m}=1}\), поэтому и предел будет равен 1. И, наконец, если \(\displaystyle{n\gt{m}}\), то \(\displaystyle{\alpha^{n-m}\to{0}}\), поэтому и предел будет равен 0.

Ответ:

\(\displaystyle{\infty}\) при \(\displaystyle{n\lt{m}}\); 1 при \(\displaystyle{n=m}\); 0 при \(\displaystyle{n\gt{m}}\).

Источники задачи

Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №2Предел. Непрерывность
Параграф №4Нахождение пределов. Сравнение бесконечно малых
Задача №318