求极限lim _(xarrow {0)^+}((dfrac {1)(x))}^tan x=
求极限
题目解答
答案
化为指数计算即可:




解析
考查要点:本题主要考查指数函数与三角函数的复合极限,需要利用自然对数与指数的转换,结合等价无穷小替换或洛必达法则求解。
解题核心思路:
将原式转化为自然指数形式,利用$\lim_{x \to 0} \frac{\tan x}{x} = 1$的等价无穷小关系,简化计算。
破题关键点:
- 指数化处理:将$a^b$写成$e^{b \ln a}$,便于处理复合函数的极限。
- 等价无穷小替换:当$x \to 0$时,$\tan x \sim x$,简化极限表达式。
原式:
$\lim_{x \to 0} \left( \frac{1}{x} \right)^{\tan x}$
步骤分解:
1. 取自然对数简化表达式
设原式为$y = \left( \frac{1}{x} \right)^{\tan x}$,则:
$\ln y = \tan x \cdot \ln \left( \frac{1}{x} \right) = -\tan x \cdot \ln x$
2. 求极限$\lim_{x \to 0} \ln y$
当$x \to 0^+$时,$\ln x \to -\infty$,而$\tan x \sim x \to 0$,因此极限形式为$0 \cdot (-\infty)$,需变形为分式:
$\lim_{x \to 0^+} \frac{-\ln x}{\frac{1}{\tan x}} = \lim_{x \to 0^+} \frac{-\ln x}{\frac{\cos x}{\sin x}} = \lim_{x \to 0^+} \frac{-\ln x \cdot \sin x}{\cos x}$
3. 应用等价无穷小替换
当$x \to 0$时,$\sin x \sim x$,$\cos x \to 1$,代入得:
$\lim_{x \to 0^+} \frac{-\ln x \cdot x}{1} = \lim_{x \to 0^+} (-x \ln x)$
4. 计算最终极限
利用$\lim_{x \to 0^+} x \ln x = 0$(可通过变量代换或洛必达法则证明),得:
$\ln y = 0 \quad \Rightarrow \quad y = e^0 = 1$