题目
(2) lim _(xarrow infty )((dfrac {2x+3)(2x+1))}^x+1;

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查利用重要极限公式$\lim_{x \to \infty} \left(1 + \dfrac{1}{x}\right)^x = e$求解形如$1^\infty$型的极限问题。
解题核心思路:
- 变形化简:将分式$\dfrac{2x+3}{2x+1}$改写为$1 + \dfrac{2}{2x+1}$的形式,使其符合重要极限的结构。
- 指数拆分:通过调整指数$x+1$,将其与分母$2x+1$关联,构造出类似$\left(1 + \dfrac{1}{n}\right)^n$的结构。
- 极限计算:分别计算变形后的两部分极限,最终结合得到结果。
破题关键点:
- 识别$1^\infty$型不定式,确定使用自然对数或重要极限公式。
- 灵活拆分指数,将复杂表达式转化为已知极限形式。
步骤1:化简分式
将分式$\dfrac{2x+3}{2x+1}$改写为:
$\dfrac{2x+3}{2x+1} = 1 + \dfrac{2}{2x+1}.$
步骤2:代入原极限表达式
原式变为:
$\lim_{x \to \infty} \left(1 + \dfrac{2}{2x+1}\right)^{x+1}.$
步骤3:构造重要极限形式
将指数$x+1$拆分为$\dfrac{2x+1}{2} \cdot \dfrac{2(x+1)}{2x+1}$,即:
$\lim_{x \to \infty} \left(1 + \dfrac{2}{2x+1}\right)^{\dfrac{2x+1}{2} \cdot \dfrac{2(x+1)}{2x+1}}.$
步骤4:应用重要极限公式
第一部分$\left(1 + \dfrac{2}{2x+1}\right)^{\dfrac{2x+1}{2}}$的极限为$e$,第二部分$\dfrac{2(x+1)}{2x+1}$的极限为:
$\lim_{x \to \infty} \dfrac{2(x+1)}{2x+1} = \lim_{x \to \infty} \dfrac{2x + 2}{2x + 1} = 1.$
步骤5:综合结果
最终结果为:
$e \cdot 1 = e.$