9.填空题lim_(xto0_{x)}(1-xy)^(1)/(x)=____.
题目解答
答案
为了求解极限 $\lim_{x \to 0} (1-xy)^{\frac{1}{x}}$,我们可以使用自然对数和指数函数的性质。下面是一个逐步的解题过程:
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取自然对数:
设 $L = \lim_{x \to 0} (1-xy)^{\frac{1}{x}}$。首先,我们对 $L$ 取自然对数:
$\ln L = \ln \left( \lim_{x \to 0} (1-xy)^{\frac{1}{x}} \right)$
由于自然对数函数是连续的,我们可以将极限和自然对数交换:
$\ln L = \lim_{x \to 0} \ln \left( (1-xy)^{\frac{1}{x}} \right)$ -
使用对数的性质:
使用对数的性质 $\ln(a^b) = b \ln(a)$,我们得到:
$\ln L = \lim_{x \to 0} \frac{1}{x} \ln (1-xy)$ -
使用泰勒展开:
对于小的 $x$,我们可以使用 $\ln(1-xy)$ 的泰勒展开:
$\ln(1-xy) \approx -xy - \frac{(xy)^2}{2} - \frac{(xy)^3}{3} - \cdots$
由于 $x \to 0$,高阶项 $\frac{(xy)^2}{2}, \frac{(xy)^3}{3}, \ldots$ 会更快地趋近于0,因此我们可以近似为:
$\ln(1-xy) \approx -xy$
代入极限中,我们得到:
$\ln L = \lim_{x \to 0} \frac{1}{x} (-xy) = \lim_{x \to 0} -y = -y$ -
取指数:
现在,我们对两边取指数以解出 $L$:
$L = e^{\ln L} = e^{-y}$
因此,极限 $\lim_{x \to 0} (1-xy)^{\frac{1}{x}}$ 的值是 $\boxed{e^{-y}}$。