题目
求极限 lim _(xarrow 0)[ dfrac (1)(x)-dfrac (1)({x)^2}ln (1+x)]

题目解答
答案

解析
本题考查的知识点是极限的计算,解题思路是先判断极限类型,对于$\infty - \infty$型极限,通过通分将其转化为$\frac{0}{0}$型或$\frac{\infty}{\infty}$型,然后再使用洛必达法则进行求解。
下面进行详细的解答:
- 首先判断极限类型:
当$x \to 0$时,$\frac{1}{x} \to \infty$,$\frac{1}{x^2}\ln(1 + x) \to \infty$,所以$\lim _{x\rightarrow 0}[ \frac {1}{x}-\frac {1}{x^{2}}\ln (1+x)]$是$\infty - \infty$型极限,不能直接使用洛必达法则。 - 然后进行通分:
$\lim _{x\rightarrow 0}[ \frac {1}{x}-\frac {1}{x^{2}}\ln (1+x)]=\lim _{x\rightarrow 0}\frac{x - \ln(1 + x)}{x^2}$
此时,当$x \to 0$时,分子$x - \ln(1 + x) \to 0$,分母$x^2 \to 0$,极限变为$\frac{0}{0}$型,可以使用洛必达法则。 - 接着使用洛必达法则:
对分子分母分别求导,根据求导公式$(X^n)^\prime = nX^{n - 1}$,$(\ln(1 + x))^\prime = \frac{1}{1 + x}$,可得:
$\lim _{x\rightarrow 0}\frac{x - \ln(1 + x)}{x^2}=\lim _{x\rightarrow 0}\frac{(x - \ln(1 + x))^\prime}{(x^2)^\prime}=\lim _{x\rightarrow 0}\frac{1 - \frac{1}{1 + x}}{2x}$ - 再对分子进行化简:
$\lim _{x\rightarrow 0}\frac{1 - \frac{1}{1 + x}}{2x}=\lim _{x\rightarrow 0}\frac{\frac{1 + x - 1}{1 + x}}{2x}=\lim _{x\rightarrow 0}\frac{\frac{x}{1 + x}}{2x}=\lim _{x\rightarrow 0}\frac{x}{2x(1 + x)}$ - 最后约去公因式并计算极限:
$\lim _{x\rightarrow 0}\frac{x}{2x(1 + x)}=\lim _{x\rightarrow 0}\frac{1}{2(1 + x)}$
将$x = 0$代入$\frac{1}{2(1 + x)}$,可得$\lim _{x\rightarrow 0}\frac{1}{2(1 + x)}=\frac{1}{2(1 + 0)}=\frac{1}{2}$。