题目
lim _(xarrow +infty )((1+{e)^x)}^dfrac (1{x)};

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查极限的求解方法,特别是涉及指数函数与自然对数的转换技巧,以及洛必达法则的应用。
解题核心思路:
当遇到形如 $(1 + f(x))^{g(x)}$ 的极限时,通常可以取自然对数将其转化为更易处理的形式。通过分析底数和指数的共同变化趋势,结合洛必达法则或泰勒展开等工具,求出变形后的极限,再通过指数运算还原结果。
破题关键点:
- 取自然对数:将原式转化为 $\ln L = \lim_{x \to 0} \frac{\ln(1 + e^x)}{x}$。
- 应用洛必达法则:判断分子分母是否满足“0/0”或“∞/∞”型不定式,进而求导简化表达式。
- 分析左右极限:特别注意当 $x \to 0$ 时,左右极限是否相等,从而判断原极限是否存在。
设原式为 $L = \lim_{x \to 0} (1 + e^x)^{\frac{1}{x}}$,步骤如下:
步骤1:取自然对数
对两边取自然对数:
$\ln L = \lim_{x \to 0} \frac{\ln(1 + e^x)}{x}$
步骤2:应用洛必达法则
当 $x \to 0$ 时,分子 $\ln(1 + e^x) \to \ln 2$,分母 $x \to 0$,此时极限为 $\frac{\ln 2}{0}$,属于“非零常数/0”型不定式。
- 当 $x \to 0^+$:分母趋近于 $0^+$,整体趋近于 $+\infty$,故 $\ln L = +\infty$,即 $L = +\infty$。
- 当 $x \to 0^-$:分母趋近于 $0^-$,整体趋近于 $-\infty$,故 $\ln L = -\infty$,即 $L = 0$。
步骤3:判断极限存在性
由于左右极限不相等($+\infty \neq 0$),原极限 不存在。