本题导读
选择压轴。先看清 时直线趋于定直线,交点的极限位置是 ;再对”动点偏离极限点”作一阶近似,比直接解出 快得多。
📌【题干】
Question
(2015年上海卷(文)) 设 是直线 ()与圆 在第一象限的交点,则极限 ()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 因为 ,极限位置是直线 与圆的交点 。
- 令 ,,把两个条件都改写成关于 的式子。
- 舍去高阶小量解出 。
✅【答案】
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A
✍【详细解析】
Abstract
由圆方程,令 ,,则
(1+u)^2+(1+v)^2=2\ \Longrightarrow\ 2(u+v)+u^2+v^2=0.\tag{1}
由直线方程,记 ,则
2(1+u)-(1+v)=1-\frac{1}{n+1}\ \Longrightarrow\ v=2u+\frac{1}{n+1}.\tag{2}
因为 时交点趋于 ,有 ,故 中的 是比 更高阶的无穷小。将 代入 并只保留一阶项:
故所求极限为 ,选 A。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:直线与圆的位置关系;数列极限与”极限点邻域的一阶近似”。
核心方法:“先定位极限点,再作一阶近似”:把动点写成”极限点 + 小量”,用线性主部求比值极限。
避坑指南:直接硬解 会陷入二次方程的繁琐运算;另外 要写成 才能看出”偏离量”的量级。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:上海卷在数列极限处偏爱”几何背景 + 极限”的混合题,考查对”无穷小阶”的直觉。
结论推广: 结论可推广:若直线为 ,则极限仍为 ,与 无关 —— 比值极限只由圆在 处的切向决定。
方法推广: “极限点 + 一阶近似”是处理”动点比值极限”的通法,可绕过复杂方程的求解。
🔗【关联脉络】
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