题目
34/47 判断题(分值2.0分,难度:易lim_(xtoinfty)(1+(1)/(2x))^x=1/2bigcirc错bigcirc对
34/47 判断题(分值2.0分,难度:易
$\lim_{x\to\infty}\left(1+\frac{1}{2x}\right)^x=1/2$
$\bigcirc$错
$\bigcirc$对
题目解答
答案
原式可化为:
\[
\lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{1}{2x}\right)^x = \lim_{x \to \infty} \left[\left(1 + \frac{1}{2x}\right)^{2x}\right]^{\frac{1}{2}}
\]
令 $t = 2x$,当 $x \to \infty$ 时,$t \to \infty$,则原式变为:
\[
\lim_{t \to \infty} \left[\left(1 + \frac{1}{t}\right)^t\right]^{\frac{1}{2}} = \left[\lim_{t \to \infty} \left(1 + \frac{1}{t}\right)^t\right]^{\frac{1}{2}} = e^{\frac{1}{2}} = \sqrt{e}
\]
显然,$\sqrt{e} \neq \frac{1}{2}$,故原命题错误。
答案:错
解析
本题考查重要极限公式$\lim_{t \to \infty} \left(1 + \frac{1}{t}\right)^t = e$的应用。解题思路是通过对原式进行变形,使其符合重要极限公式的形式,然后利用该公式进行计算,最后将计算结果与题目所给结果进行比较,判断命题的对错。
- 对原式进行变形:
已知原式为$\lim_{x\to\infty}\left(1+\frac{1}{2x}\right)^x$,为了构造出重要极限公式$\lim_{t \to \infty} \left(1 + \frac{1}{t}\right)^t$的形式,我们将指数$x$变形为$2x\times\frac{1}{2}$,则原式可化为:
$\lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{1}{2x}\right)^x = \lim_{x \to \infty} \left[\left(1 + \frac{1}{2x}\right)^{2x}\right]^{\frac{1}{2}}$ - 进行变量代换:
令$t = 2x$,当$x \to \infty$时,$t = 2x\to \infty$,此时原式变为:
$\lim_{t \to \infty} \left[\left(1 + \frac{1}{t}\right)^t\right]^{\frac{1}{2}}$ - 利用极限运算法则计算:
根据极限的运算法则$\lim_{t \to \infty} [f(t)]^n = [\lim_{t \to \infty} f(t)]^n$($n$为常数),可得:
$\lim_{t \to \infty} \left[\left(1 + \frac{1}{t}\right)^t\right]^{\frac{1}{2}} = \left[\lim_{t \to \infty} \left(1 + \frac{1}{t}\right)^t\right]^{\frac{1}{2}}$
由重要极限公式$\lim_{t \to \infty} \left(1 + \frac{1}{t}\right)^t = e$,则上式进一步计算为:
$\left[\lim_{t \to \infty} \left(1 + \frac{1}{t}\right)^t\right]^{\frac{1}{2}} = e^{\frac{1}{2}} = \sqrt{e}$ - 判断命题对错:
因为$\sqrt{e} \neq \frac{1}{2}$,所以原命题“$\lim_{x\to\infty}\left(1+\frac{1}{2x}\right)^x = \frac{1}{2}$”错误。