题目
1.求下列极限:-|||-(3) lim _(xarrow +infty )(({3)^x+(9)^x)}^dfrac (1{x)};

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查指数函数的极限以及重要极限公式的应用。关键在于将复杂的表达式进行变形,提取主导项并转化为已知的极限形式。
解题思路:
- 观察指数结构:注意到$9^x = (3^2)^x = 3^{2x}$,因此$3^x + 9^x$中$9^x$是主导项。
- 提取公因子:将$3^{2x}$作为公因子提取,将原式转化为$9 \cdot \left(1 + 3^{-x}\right)^{1/x}$。
- 分析剩余部分:当$x \to +\infty$时,$3^{-x} \to 0$,需判断$\left(1 + 3^{-x}\right)^{1/x}$的极限是否为1。
- 应用极限公式:通过变形或取对数,结合重要极限$\lim_{n \to \infty} (1 + \frac{a}{n})^n = e^a$,最终确定极限值。
步骤1:提取主导项
将$3^x + 9^x$改写为$3^{2x} + 3^x$,提取公因子$3^{2x}$:
$3^x + 9^x = 3^{2x} \left(1 + 3^{-x}\right)$
步骤2:化简原式
原式变为:
$\left(3^{2x} \left(1 + 3^{-x}\right)\right)^{1/x} = \left(3^{2x}\right)^{1/x} \cdot \left(1 + 3^{-x}\right)^{1/x} = 9 \cdot \left(1 + 3^{-x}\right)^{1/x}$
步骤3:分析剩余部分的极限
考虑$\left(1 + 3^{-x}\right)^{1/x}$:
- 当$x \to +\infty$时,$3^{-x} \to 0$,因此$\left(1 + 3^{-x}\right)^{1/x} \approx 1 + \frac{3^{-x}}{x}$。
- 进一步分析$\frac{3^{-x}}{x} = \frac{1}{3^x \cdot x}$,当$x \to +\infty$时,该值趋于$0$。
- 因此,$\left(1 + 3^{-x}\right)^{1/x} \to 1$。
步骤4:综合结果
最终极限为:
$$
9 \cdot 1 = 9
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