题目
lim_(x to 0) (1 + (6)/(x))^x = ((D))A. eB. e^2C. e^-6D. e^6
$\lim_{x \to 0} \left(1 + \frac{6}{x}\right)^x = (\text{D})$
A. $e$
B. $e^2$
C. $e^{-6}$
D. $e^6$
题目解答
答案
D. $e^6$
解析
本题考查重要极限公式$\lim_{x \to \infty}(1 + \frac{1}{x})^x = e$的应用,解题思路是通过换元法将给定的极限式子变形为符合重要极限公式的形式,然后进行计算。
- 设$t=\frac{x}{6}$,则$x = 6t$。
- 当$x\to0$时,$t=\frac{x}{6}\to0$。
- 将$x = 6t$代入原式$\lim_{x \to 0} \left(1 + \frac{6}{x}\right)^x$中:
- 可得$\lim_{t \to 0} \left(1 + \frac{6}{6t}\right)^{6t}$。
- 对$\left(1 + \frac{6}{6t}\right)^{6t}$进行化简,$\frac{6}{6t}=\frac{1}{t}$,则式子变为$\lim_{t \to 0} \left(1 + \frac{1}{t}\right)^{6t}$。
- 根据指数运算法则$a^{bc}=(a^b)^c$,对$\left(1 + \frac{1}{t}\right)^{6t}$进行变形:
- $\left(1 + \frac{1}{t}\right)^{6t}=\left[\left(1 + \frac{1}{t}\right)^{t}\right]^6$。
- 所以$\lim_{t \to 0} \left(1 + \frac{1}{t}\right)^{6t}=\lim_{t \to 0}\left[\left(1 + \frac{1}{t}\right)^{t}\right]^6$。
- 令$u = \left(1 + \frac{1}{t}\right)^{t}$,根据重要极限公式$\lim_{t \to \infty}(1 + \frac{1}{t})^t = e$,当$t\to0$时,$\lim_{t \to 0}\left(1 + \frac{1}{t}\right)^{t}=e$。
- 则$\lim_{t \to 0}\left[\left(1 + \frac{1}{t}\right)^{t}\right]^6=\left[\lim_{t \to 0}\left(1 + \frac{1}{t}\right)^{t}\right]^6$。
- 把$\lim_{t \to 0}\left(1 + \frac{1}{t}\right)^{t}=e$代入上式,得到$e^6$。