题目
lim _(xarrow 0)dfrac ({e)^x-(e)^sin x}(x-sin x).
.
题目解答
答案
对于极限
,由等价无穷小可知,当
时,
,则有
,故极限
故答案为:
解析
考查要点:本题主要考查极限的计算,涉及等价无穷小替换和指数函数的泰勒展开的应用。
解题核心思路:
当分子和分母同时趋近于0时,考虑将分子中的指数函数进行变形,提取出公共因子,再利用等价无穷小简化表达式。关键在于将分子转化为与分母相同的无穷小量,从而约分后求极限。
破题关键点:
- 分解分子:将$e^x - e^{\sin x}$改写为$e^{\sin x}(e^{x - \sin x} - 1)$,使分子与分母出现相同的无穷小量$x - \sin x$。
- 等价无穷小替换:当$x \to 0$时,$e^{h} - 1 \sim h$(其中$h = x - \sin x$),从而约分后得到简化表达式。
步骤1:分解分子
将分子$e^x - e^{\sin x}$变形为:
$e^x - e^{\sin x} = e^{\sin x} \cdot e^{x - \sin x} - e^{\sin x} = e^{\sin x} \left( e^{x - \sin x} - 1 \right).$
步骤2:代入原式并约分
原式变为:
$\lim_{x \to 0} \frac{e^{\sin x} \left( e^{x - \sin x} - 1 \right)}{x - \sin x}.$
当$x \to 0$时,$x - \sin x \to 0$,根据等价无穷小替换$e^{h} - 1 \sim h$(其中$h = x - \sin x$),分子中的$e^{x - \sin x} - 1$可替换为$x - \sin x$,因此:
$\lim_{x \to 0} \frac{e^{\sin x} \cdot (x - \sin x)}{x - \sin x} = \lim_{x \to 0} e^{\sin x}.$
步骤3:计算最终极限
当$x \to 0$时,$\sin x \to 0$,故:
$\lim_{x \to 0} e^{\sin x} = e^{0} = 1.$