题目
极限 lim(x to 0) (e^x - 1)/(x) 的值为()。A. 1B. 0C. eD. infty
极限 $\lim(x \to 0) \frac{e^x - 1}{x}$ 的值为()。
A. 1
B. 0
C. e
D. $\infty$
题目解答
答案
A. 1
解析
考查要点:本题主要考查极限的计算方法,特别是等价无穷小替换和洛必达法则的应用。
解题核心思路:
当遇到$\frac{0}{0}$型不定式时,可以考虑以下两种方法:
- 等价无穷小替换:利用已知的等价无穷小关系简化表达式。
- 洛必达法则:对分子和分母分别求导,再求极限。
破题关键点:
- 识别等价无穷小:当$x \to 0$时,$e^x - 1$与$x$是等价无穷小,直接代入可得极限值。
- 洛必达法则的条件:确认分子分母同时趋近于0或无穷大,再对分子分母求导。
方法一:等价无穷小替换
当$x \to 0$时,$e^x - 1 \sim x$,即:
$\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{x}{x} = 1.$
方法二:洛必达法则
原式为$\frac{0}{0}$型不定式,对分子分母分别求导:
$\lim_{x \to 0} \frac{e^x - 1}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{d}{dx}(e^x - 1)}{\frac{d}{dx}(x)} = \lim_{x \to 0} \frac{e^x}{1} = e^0 = 1.$
方法三:泰勒展开
将$e^x$展开为泰勒级数:
$e^x = 1 + x + \frac{x^2}{2!} + \cdots,$
因此:
$\frac{e^x - 1}{x} = \frac{x + \frac{x^2}{2!} + \cdots}{x} = 1 + \frac{x}{2!} + \cdots.$
当$x \to 0$时,高阶项趋近于0,故极限为1。