求下列极限:lim _(xarrow +infty )(sqrt ({x)^2+x+1}-sqrt ({x)^2-x+1})
求下列极限:

题目解答
答案
首先,我们将题目中给定的条件
改写为
。
然后,我们将分子展开得到:
接着,我们将分子和分母同时除以 x 得到:
由于当
时,
都趋近于 0,所以原式等于:
所以,
。
解析
考查要点:本题主要考查无穷远处函数极限的计算,特别是处理根号相减型不定式的有理化方法。
解题核心思路:
当遇到形如 $\sqrt{A} - \sqrt{B}$ 的极限问题时,通常通过分子有理化(即乘以共轭表达式)消除根号差,将问题转化为更易处理的形式。关键步骤包括:
- 有理化处理,将分子转化为多项式;
- 化简表达式,通过分子分母同除以最高次项简化极限;
- 代入极限,利用无穷远处低次项趋近于零的性质求解。
破题关键点:
- 识别“∞−∞”型不定式,选择有理化方法;
- 正确展开分子并化简分母,注意根号内多项式的分解;
- 极限运算中忽略高阶无穷小,简化表达式。
步骤1:分子有理化
原式为 $\lim _{x\rightarrow +\infty }(\sqrt {{x}^{2}+x+1}-\sqrt {{x}^{2}-x+1})$,
将分子和分母同时乘以共轭表达式 $\sqrt{x^2+x+1} + \sqrt{x^2-x+1}$:
$\begin{aligned}\lim _{x\rightarrow +\infty } & \frac{(\sqrt{x^2+x+1} - \sqrt{x^2-x+1})(\sqrt{x^2+x+1} + \sqrt{x^2-x+1})}{\sqrt{x^2+x+1} + \sqrt{x^2-x+1}} \\&= \lim _{x\rightarrow +\infty } \frac{(x^2+x+1) - (x^2-x+1)}{\sqrt{x^2+x+1} + \sqrt{x^2-x+1}} \\&= \lim _{x\rightarrow +\infty } \frac{2x}{\sqrt{x^2+x+1} + \sqrt{x^2-x+1}}.\end{aligned}$
步骤2:分子分母同除以$x$
将分子和分母中的每一项除以$x$(注意$x \to +\infty$时$x > 0$):
$\begin{aligned}\lim _{x\rightarrow +\infty } & \frac{2x}{\sqrt{x^2+x+1} + \sqrt{x^2-x+1}} \\&= \lim _{x\rightarrow +\infty } \frac{2}{\sqrt{1 + \frac{1}{x} + \frac{1}{x^2}} + \sqrt{1 - \frac{1}{x} + \frac{1}{x^2}}}.\end{aligned}$
步骤3:代入极限
当$x \to +\infty$时,$\frac{1}{x} \to 0$,$\frac{1}{x^2} \to 0$,因此:
$\sqrt{1 + 0 + 0} + \sqrt{1 - 0 + 0} = 1 + 1 = 2.$
最终结果为:
$\frac{2}{2} = 1.$