题目
求极限:lim _(xarrow infty )((sin dfrac {1)(x)+cos dfrac (1)(x))}^x-|||-__ __
求极限:
题目解答
答案

令
原式

已知


所以上式
.
解析
步骤 1:变量替换
令 $t = \dfrac{1}{x}$,则当 $x \rightarrow \infty$ 时,$t \rightarrow 0$。原式变为 $\lim _{t\rightarrow 0}{(\sin t+\cos t)}^{\frac{1}{t}}$。
步骤 2:指数形式转换
将原式转换为指数形式,即 $\lim _{t\rightarrow 0}e^{\frac{1}{t}\ln(\sin t+\cos t)}$。
步骤 3:洛必达法则
对 $\frac{1}{t}\ln(\sin t+\cos t)$ 使用洛必达法则,即求导数的极限。首先求导数:
$$\frac{d}{dt}\left(\frac{1}{t}\ln(\sin t+\cos t)\right) = \frac{d}{dt}\left(\frac{\ln(\sin t+\cos t)}{t}\right)$$
$$= \frac{\frac{d}{dt}(\ln(\sin t+\cos t)) \cdot t - \ln(\sin t+\cos t) \cdot \frac{d}{dt}(t)}{t^2}$$
$$= \frac{\frac{\cos t - \sin t}{\sin t + \cos t} \cdot t - \ln(\sin t+\cos t)}{t^2}$$
步骤 4:求极限
当 $t \rightarrow 0$ 时,$\frac{\cos t - \sin t}{\sin t + \cos t} \rightarrow 1$,$\ln(\sin t+\cos t) \rightarrow \ln(1) = 0$,因此:
$$\lim _{t\rightarrow 0}\frac{\frac{\cos t - \sin t}{\sin t + \cos t} \cdot t - \ln(\sin t+\cos t)}{t^2} = \lim _{t\rightarrow 0}\frac{1 \cdot t - 0}{t^2} = \lim _{t\rightarrow 0}\frac{1}{t} = \infty$$
步骤 5:计算最终极限
由于 $\lim _{t\rightarrow 0}\frac{1}{t}\ln(\sin t+\cos t) = \infty$,因此 $\lim _{t\rightarrow 0}e^{\frac{1}{t}\ln(\sin t+\cos t)} = e^{\infty} = \infty$。
令 $t = \dfrac{1}{x}$,则当 $x \rightarrow \infty$ 时,$t \rightarrow 0$。原式变为 $\lim _{t\rightarrow 0}{(\sin t+\cos t)}^{\frac{1}{t}}$。
步骤 2:指数形式转换
将原式转换为指数形式,即 $\lim _{t\rightarrow 0}e^{\frac{1}{t}\ln(\sin t+\cos t)}$。
步骤 3:洛必达法则
对 $\frac{1}{t}\ln(\sin t+\cos t)$ 使用洛必达法则,即求导数的极限。首先求导数:
$$\frac{d}{dt}\left(\frac{1}{t}\ln(\sin t+\cos t)\right) = \frac{d}{dt}\left(\frac{\ln(\sin t+\cos t)}{t}\right)$$
$$= \frac{\frac{d}{dt}(\ln(\sin t+\cos t)) \cdot t - \ln(\sin t+\cos t) \cdot \frac{d}{dt}(t)}{t^2}$$
$$= \frac{\frac{\cos t - \sin t}{\sin t + \cos t} \cdot t - \ln(\sin t+\cos t)}{t^2}$$
步骤 4:求极限
当 $t \rightarrow 0$ 时,$\frac{\cos t - \sin t}{\sin t + \cos t} \rightarrow 1$,$\ln(\sin t+\cos t) \rightarrow \ln(1) = 0$,因此:
$$\lim _{t\rightarrow 0}\frac{\frac{\cos t - \sin t}{\sin t + \cos t} \cdot t - \ln(\sin t+\cos t)}{t^2} = \lim _{t\rightarrow 0}\frac{1 \cdot t - 0}{t^2} = \lim _{t\rightarrow 0}\frac{1}{t} = \infty$$
步骤 5:计算最终极限
由于 $\lim _{t\rightarrow 0}\frac{1}{t}\ln(\sin t+\cos t) = \infty$,因此 $\lim _{t\rightarrow 0}e^{\frac{1}{t}\ln(\sin t+\cos t)} = e^{\infty} = \infty$。