题目
lim _(narrow infty )dfrac (1-{e)^-nx}(1+{e)^-nx}

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查极限的分段讨论,特别是涉及指数函数在不同自变量取值下的极限行为。
解题核心思路:
- 分情况讨论:根据$x$的正负及零点,分别分析当$n \to \infty$时,指数项$e^{-nx}$的极限趋势。
- 代入化简:将指数项的极限代入原式,化简分子和分母的表达式,最终得到不同情况下的极限值。
破题关键点:
- 指数函数的单调性:当$x > 0$时,$e^{-nx} \to 0$;当$x < 0$时,$e^{-nx} \to +\infty$;当$x = 0$时,$e^{-nx} = 1$。
- 分式化简:根据指数项的极限趋势,分别计算分子和分母的极限,再求比值。
当$x = 0$时
此时$e^{-nx} = e^{0} = 1$,代入原式:
$\frac{1 - 1}{1 + 1} = \frac{0}{2} = 0.$
当$x > 0$时
当$n \to \infty$时,$-nx \to -\infty$,因此$e^{-nx} \to 0$。代入原式:
$\frac{1 - 0}{1 + 0} = \frac{1}{1} = 1.$
当$x < 0$时
当$n \to \infty$时,$-nx \to +\infty$,因此$e^{-nx} \to +\infty$。代入原式:
$\frac{1 - (+\infty)}{1 + (+\infty)} = \frac{-\infty}{+\infty} = -1.$