题目
例10 求 lim _(xarrow infty )((1-dfrac {2)(x))}^x.

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查“1的∞次方”型不定式极限的求解方法,需要学生掌握利用自然对数转化和等价无穷小替换的技巧。
解题核心思路:
- 识别极限类型为“1的∞次方”型,即$\lim_{x \to \infty} (1 + \frac{a}{x})^x$的形式。
- 通过取自然对数将指数转化为乘积,利用等价无穷小替换简化表达式。
- 最终通过指数函数还原结果。
破题关键点:
- 正确应用等价无穷小:当$x \to \infty$时,$\ln(1 - \frac{2}{x}) \approx -\frac{2}{x}$。
- 标准极限公式:$\lim_{x \to \infty} \left(1 + \frac{a}{x}\right)^x = e^a$的灵活应用。
设原式为$y = \lim_{x \to \infty} \left(1 - \dfrac{2}{x}\right)^x$,步骤如下:
步骤1:取自然对数
对$y$取自然对数:
$\ln y = \lim_{x \to \infty} x \cdot \ln\left(1 - \dfrac{2}{x}\right)$
步骤2:等价无穷小替换
当$x \to \infty$时,$\dfrac{2}{x} \to 0$,利用等价无穷小$\ln(1 + h) \approx h$(当$h \to 0$时):
$\ln\left(1 - \dfrac{2}{x}\right) \approx -\dfrac{2}{x}$
步骤3:计算极限
代入近似式:
$\ln y = \lim_{x \to \infty} x \cdot \left(-\dfrac{2}{x}\right) = \lim_{x \to \infty} (-2) = -2$
步骤4:还原指数形式
对等式两边取指数:
$y = e^{\ln y} = e^{-2}$