题目
求极限:lim _(xarrow infty )((dfrac {{x)^2+2}({x)^2+2x+1})}^x
求极限:
题目解答
答案
求,首先可对其进行变形:
(注:目的是凑重要极限式:中底数的形式)
(注:凑重要极限中幂的形式)
(注:使用了总要极限)
而(注:此极限使用了洛必达法则,当x趋近于无穷时,该极限式为无穷比无穷型,可使用洛必达法则求极限)
故:
即:
解析
步骤 1:变形
首先,我们对给定的极限式进行变形,以便于使用重要极限式 $\lim _{\Delta \rightarrow 0}{(1+\Delta )}^{\dfrac {1}{\Delta }}=e$。我们有:
$$\lim _{x\rightarrow \infty }{(\dfrac {{x}^{2}+2}{{x}^{2}+2x+1})}^{x}=\lim _{x\rightarrow \infty }{(\dfrac {{x}^{2}+2x+1-2x+1}{{x}^{2}+2x+1})}^{x}$$
步骤 2:凑重要极限式
接下来,我们凑重要极限式的形式,即底数的形式:
$$\lim _{x\rightarrow \infty }{(1+\dfrac {1-2x}{{x}^{2}+2x+1})}^{x}$$
步骤 3:凑幂的形式
然后,我们凑幂的形式,以便于使用重要极限式:
$$\lim _{x\rightarrow \infty }{(1+\dfrac {1-2x}{{x}^{2}+2x+1})}^{\dfrac {{x}^{2}+2x+1}{1-2x}\times \dfrac {1-2x}{{x}^{2}+2x+1}\times x}$$
步骤 4:计算幂的极限
计算幂的极限,使用洛必达法则:
$$\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {x-2{x}^{2}}{{x}^{2}+2x+1}=\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {-4x}{2x+2}=\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {-4}{2}=-2$$
步骤 5:计算最终极限
最后,我们计算最终的极限:
$$\lim _{x\rightarrow \infty }{(\dfrac {{x}^{2}+2}{{x}^{2}+2x+1})}^{x}={e}^{-2}$$
首先,我们对给定的极限式进行变形,以便于使用重要极限式 $\lim _{\Delta \rightarrow 0}{(1+\Delta )}^{\dfrac {1}{\Delta }}=e$。我们有:
$$\lim _{x\rightarrow \infty }{(\dfrac {{x}^{2}+2}{{x}^{2}+2x+1})}^{x}=\lim _{x\rightarrow \infty }{(\dfrac {{x}^{2}+2x+1-2x+1}{{x}^{2}+2x+1})}^{x}$$
步骤 2:凑重要极限式
接下来,我们凑重要极限式的形式,即底数的形式:
$$\lim _{x\rightarrow \infty }{(1+\dfrac {1-2x}{{x}^{2}+2x+1})}^{x}$$
步骤 3:凑幂的形式
然后,我们凑幂的形式,以便于使用重要极限式:
$$\lim _{x\rightarrow \infty }{(1+\dfrac {1-2x}{{x}^{2}+2x+1})}^{\dfrac {{x}^{2}+2x+1}{1-2x}\times \dfrac {1-2x}{{x}^{2}+2x+1}\times x}$$
步骤 4:计算幂的极限
计算幂的极限,使用洛必达法则:
$$\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {x-2{x}^{2}}{{x}^{2}+2x+1}=\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {-4x}{2x+2}=\lim _{x\rightarrow \infty }\dfrac {-4}{2}=-2$$
步骤 5:计算最终极限
最后,我们计算最终的极限:
$$\lim _{x\rightarrow \infty }{(\dfrac {{x}^{2}+2}{{x}^{2}+2x+1})}^{x}={e}^{-2}$$