题目
[题目]-|||-lim _(xarrow infty )((dfrac {x+3)(x-1))}^x+1

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查极限的运算,特别是涉及指数函数的极限形式,需要灵活运用等价无穷小替换和变量代换的方法。
解题核心思路:
- 化简表达式:将括号内的分式进行通分,转化为标准的$\left(1+\frac{a}{x}\right)^x$形式。
- 变量代换:通过引入新变量,将指数部分与分母中的变量统一,便于应用极限公式。
- 极限公式应用:利用$\lim_{n\to\infty}\left(1+\frac{a}{n}\right)^n = e^a$求解最终结果。
破题关键点:
- 正确化简分式,确保表达式变形准确。
- 识别标准极限形式,选择合适的变量代换。
原题:
$\lim _{x\rightarrow \infty }{\left(\dfrac {x+3}{x-1} - \dfrac {x}{x}\right)}^{x+1}$
步骤解析:
1. 化简括号内表达式
原式括号内为:
$\dfrac{x+3}{x-1} - 1 = \dfrac{x+3 - (x-1)}{x-1} = \dfrac{4}{x-1}$
2. 代入化简后的表达式
原极限变为:
$\lim_{x\to\infty} \left(1 + \dfrac{4}{x-1}\right)^{x+1}$
3. 变量代换
令$t = x - 1$,则当$x \to \infty$时,$t \to \infty$,且$x + 1 = t + 2$。代入得:
$\lim_{t\to\infty} \left(1 + \dfrac{4}{t}\right)^{t + 2}$
4. 拆分极限
将表达式拆分为两部分:
$\lim_{t\to\infty} \left(1 + \dfrac{4}{t}\right)^t \cdot \left(1 + \dfrac{4}{t}\right)^2$
5. 应用极限公式
- 第一部分$\lim_{t\to\infty} \left(1 + \dfrac{4}{t}\right)^t = e^4$。
- 第二部分$\left(1 + \dfrac{4}{t}\right)^2$当$t \to \infty$时趋近于$1$。
6. 合并结果
最终结果为:
$$
e^4 \cdot 1 = e^4
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