lim _(xarrow {0)^+}((ln dfrac {1)(x))}^x

题目解答
答案



解析
考查要点:本题主要考查极限的计算,特别是涉及指数函数与对数函数复合形式的极限求解方法。需要掌握将复杂表达式转化为自然指数形式的技巧,并灵活运用等价无穷小替换或变量替换简化运算。
解题核心思路:
- 将原式转化为自然指数形式,利用恒等式 $a^b = e^{b \ln a}$,将问题转化为求指数部分的极限。
- 分析指数部分的极限,通过变量替换或变形,结合极限的运算性质(如 $\lim_{t \to +\infty} \frac{\ln t}{e^t} = 0$)得出结果。
破题关键点:
- 识别底数 $\ln \frac{1}{x}$ 随 $x \to 0^+$ 趋近于 $+\infty$,而指数 $x$ 趋近于 $0$,属于 $\infty^0$ 型不定式。
- 变量替换 $t = \ln \frac{1}{x}$,将问题转化为关于 $t \to +\infty$ 的极限,简化运算。
原式:
$\lim _{x \to 0^{+}} \left( \ln \frac{1}{x} \right)^{x}$
步骤 1:转化为自然指数形式
利用恒等式 $a^b = e^{b \ln a}$,原式可改写为:
$\lim _{x \to 0^{+}} e^{x \cdot \ln \left( \ln \frac{1}{x} \right)} = e^{\lim _{x \to 0^{+}} x \cdot \ln \left( \ln \frac{1}{x} \right)}$
步骤 2:分析指数部分的极限
令 $t = \ln \frac{1}{x} = -\ln x$,当 $x \to 0^+$ 时,$t \to +\infty$。此时 $x = e^{-t}$,代入指数部分得:
$\lim _{t \to +\infty} e^{-t} \cdot \ln t$
步骤 3:计算极限
当 $t \to +\infty$ 时,$\ln t$ 虽然趋于 $+\infty$,但其增长速度远慢于 $e^t$ 的指数增长,因此:
$\lim _{t \to +\infty} \frac{\ln t}{e^{t}} = 0 \quad \Rightarrow \quad \lim _{t \to +\infty} e^{-t} \cdot \ln t = 0$
步骤 4:代回原式
原式的指数部分极限为 $0$,因此:
$e^{0} = 1$