题目
1.求极限 lim _(xarrow 0)dfrac (tan x-x)(ln (1+{x)^3)}

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查等价无穷小替换的应用,以及在极限计算中对函数展开式的理解。
解题核心思路:
当$x \rightarrow 0$时,分子$\tan x - x$和分母$\ln(1+x^3)$均趋近于$0$,属于$\dfrac{0}{0}$型不定式。此时可通过等价无穷小替换简化表达式,避免复杂的洛必达法则多次求导。
破题关键点:
- 分母替换:$\ln(1+x^3) \sim x^3$(当$x \rightarrow 0$时)。
- 分子展开:将$\tan x$展开为泰勒级数,保留到$x^3$项,得到$\tan x - x \sim \dfrac{x^3}{3}$。
步骤1:处理分母
当$x \rightarrow 0$时,$\ln(1+x^3)$的等价无穷小为$x^3$,即:
$\ln(1+x^3) \sim x^3.$
步骤2:处理分子
将$\tan x$展开为泰勒级数:
$\tan x = x + \dfrac{x^3}{3} + \dfrac{2x^5}{15} + \cdots.$
因此,
$\tan x - x \sim \dfrac{x^3}{3}.$
步骤3:代入并化简
将分子和分母的等价无穷小代入原式:
$\lim_{x \rightarrow 0} \dfrac{\tan x - x}{\ln(1+x^3)} = \lim_{x \rightarrow 0} \dfrac{\dfrac{x^3}{3}}{x^3} = \dfrac{1}{3}.$