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设函数f(x)在点x=0的领域内二阶可导,且limx→0sinx+xf(x)x3=0,试求f(0),f′(0)以及f″(0).

题目详情
设函数f(x)在点x=0的领域内二阶可导,且
lim
x→0
sinx+xf(x)
x3
=0,试求f(0),f′(0)以及f″(0).
▼优质解答
答案和解析
函数f(x)在点x=0的领域内二阶可导,则函数f(x)在点x=0的领域内一阶可导,且函数及其一阶导函数连续.
lim
x→0
sinx+xf(x)
x3
=
lim
x→0
cosx+f(x)+xf′(x)
3x2
=0
所以,
lim
x→0
cosx+f(x)+xf′(x)=0,所以f(0)=-1;
lim
x→0
cosx+f(x)+xf′(x)
3x2
=
lim
x→0
-sinx+2f′(x)+xf″(x)
6x
=0
所以,
lim
x→0
[-sinx+2f′(x)+xf″(x)]=0,所以,f′(x)=0
lim
x→0
-sinx+2f′(x)+xf″(x)
6x
=
lim
x→0
[
-sinx
6x
+
2f′(x)
6x
+
xf″(x)
6x
]=
lim
x→0
-sinx
6x
+
lim
x→0
2[f′(x)-f′(0)]
6(x-0)
+
lim
x→0
xf″(x)
6x

=-
1
6
+
1
3
f″(0)+
lim
x→0
f″(x)
6
=-
1
6
+
1
3
f″(0)+
1
6
f″(0)=-
1
6
+
1
2
f″(0)=0
所以,f″(0)=
1
3