求lim _(xarrow +infty )(sqrt ({x)^2+x}-x)
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题目解答
答案
解析:
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考查要点:本题主要考查无穷小量的运算技巧,特别是处理形如$\infty - \infty$型极限的方法。核心思路是通过有理化消除根号,将表达式转化为可求极限的分式形式。
破题关键:
- 有理化:将原式乘以共轭表达式$\sqrt{x^2 + x} + x$,分子分母同乘,消除根号。
- 化简分式:通过分子分母同除以$x$,将表达式转化为关于$\frac{1}{x}$的函数,便于代入极限。
- 代入极限:利用$\lim_{x \to +\infty} \frac{1}{x} = 0$简化表达式,最终求得结果。
步骤1:有理化处理
原式为$\sqrt{x^2 + x} - x$,分子分母同乘以共轭表达式$\sqrt{x^2 + x} + x$:
$\begin{aligned}\lim_{x \to +\infty} (\sqrt{x^2 + x} - x) &= \lim_{x \to +\infty} \frac{(\sqrt{x^2 + x} - x)(\sqrt{x^2 + x} + x)}{\sqrt{x^2 + x} + x} \\&= \lim_{x \to +\infty} \frac{(x^2 + x) - x^2}{\sqrt{x^2 + x} + x} \\&= \lim_{x \to +\infty} \frac{x}{\sqrt{x^2 + x} + x}.\end{aligned}$
步骤2:化简分式
将分母中的$\sqrt{x^2 + x}$提取$x$,并分子分母同除以$x$:
$\begin{aligned}\frac{x}{\sqrt{x^2 + x} + x} &= \frac{x}{x \sqrt{1 + \frac{1}{x}} + x} \\&= \frac{1}{\sqrt{1 + \frac{1}{x}} + 1}.\end{aligned}$
步骤3:代入极限
当$x \to +\infty$时,$\frac{1}{x} \to 0$,因此:
$\lim_{x \to +\infty} \frac{1}{\sqrt{1 + \frac{1}{x}} + 1} = \frac{1}{\sqrt{1 + 0} + 1} = \frac{1}{2}.$


