(2)计算下列极限:-|||-(1) lim _(xarrow 0)((1-x))^dfrac (1{x)} ;-|||-(3) lim _(xarrow infty )((dfrac {1+x)(x))}^2x ;-|||-(2) lim _(xarrow 0)((1+2x))^dfrac (1{x)} ;-|||-(4) lim _(xarrow infty )((1-dfrac {1)(x))}^kx (k为正整数).

题目解答
答案

解析
本题考查重要极限$\lim_{x \to 0}(1+x)^{\frac{1}{x}} = e$及其变形应用。解题核心思路是将所求极限转化为标准形式,通过变量替换或调整指数,结合对数恒等式进行化简。关键点在于:
- 识别底数与指数的关联,构造与标准极限相似的结构;
- 灵活运用对数恒等式,如$a^b = e^{b \ln a}$;
- 处理无穷远处的极限时,通过变量替换转化为$x \to 0$的形式。
第(1)题
关键步骤:
将底数$(1-x)$改写为$(1 + (-x))$,指数$\frac{1}{x}$与标准极限形式对比,调整符号。
改写底数
$\lim_{x \to 0}(1 - x)^{\frac{1}{x}} = \lim_{x \to 0}(1 + (-x))^{\frac{1}{x}}$.
调整指数形式
令$t = -x$,当$x \to 0$时,$t \to 0$,则原式变为:
$\lim_{t \to 0}(1 + t)^{\frac{-1}{t}} = \left( \lim_{t \to 0}(1 + t)^{\frac{1}{t}} \right)^{-1} = e^{-1}.$
第(2)题
关键步骤:
将指数$\frac{1}{x}$与底数中的$2x$关联,构造标准极限形式。
提取系数
$\lim_{x \to 0}(1 + 2x)^{\frac{1}{x}} = \lim_{x \to 0}\left[(1 + 2x)^{\frac{1}{2x}}\right]^{2}$.
应用标准极限
令$t = 2x$,当$x \to 0$时,$t \to 0$,则:
$\left( \lim_{t \to 0}(1 + t)^{\frac{1}{t}} \right)^{2} = e^{2}.$
第(3)题
关键步骤:
化简底数为$(1 + \frac{1}{x})$,调整指数与变量替换。
化简底数
$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1+x}{x}\right)^{2x} = \lim_{x \to \infty}\left(1 + \frac{1}{x}\right)^{2x}$.
应用标准极限
令$t = \frac{1}{x}$,当$x \to \infty$时,$t \to 0$,则:
$\lim_{t \to 0}(1 + t)^{\frac{2}{t}} = \left( \lim_{t \to 0}(1 + t)^{\frac{1}{t}} \right)^{2} = e^{2}.$
第(4)题
关键步骤:
将底数$(1 - \frac{1}{x})$改写为$(1 + (-\frac{1}{x}))$,调整指数为$kx$。
改写底数
$\lim_{x \to \infty}\left(1 - \frac{1}{x}\right)^{kx} = \lim_{x \to \infty}\left(1 + \left(-\frac{1}{x}\right)\right)^{kx}$.
应用标准极限
令$t = \frac{1}{x}$,当$x \to \infty$时,$t \to 0$,则:
$\lim_{t \to 0}(1 - t)^{\frac{k}{t}} = \left( \lim_{t \to 0}(1 - t)^{\frac{1}{t}} \right)^{k} = e^{-k}.$