题目
2.lim_(xtoinfty)(1+(1)/(x))^-2x+1= ()A. e^-2B. e^-1C. eD. e^2
2.$\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})^{-2x+1}=$ ()
A. $e^{-2}$
B. $e^{-1}$
C. e
D. $e^{2}$
题目解答
答案
A. $e^{-2}$
解析
本题考查重要极限公式$\lim_{x\to\infty}(1 + \frac{1}{x})^x = e$的应用。。解题思路是通过对原式进行变形,使其符合重要极限公式的形式,然后再进行计算。
- 首先,对原式$\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})^{-2x + 1}$进行变形:
- 根据指数运算法则$a^{m+n}=a^m\times a^n$,可将$(1+\frac{1}{}{x})^{-2x + 1}$变形为$(1+\frac{1}{x})^{-2x}\times(1+\frac{x})^1$。
那么$\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})^{-2x + 1}=\lim_{x\to\infty}[(1+\frac{1}{x})^{-2x}\times(1+\frac{1}{x})^1]$。
- 根据指数运算法则$a^{m+n}=a^m\times a^n$,可将$(1+\frac{1}{}{x})^{-2x + 1}$变形为$(1+\frac{1}{x})^{-2x}\times(1+\frac{x})^1$。
- 然后,根据极限的乘法运算法则$\lim_{x\to a}[f(x)\cdot g(x)]=\lim_{x\to a}f(x)\cdot\lim_{x\to a}g(x)$(前提是$\lim_{x\to a}f(x)$和$\lim_{x\to a}g(x)$都存在的情况下),可得:
$\lim_{x\to\infty}[(1+\frac{1}{x})^{-2x}\times(1+\frac{1}{x})^1]=\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})^{-2x}\times\times\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})$。 - 接着,分别计算两个极限:
- 计算$\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})$:
当$x\to\infty$时,$\frac{1}{x}\to0$,所以$\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x}}=1 + 0 = 1$。 - 计算$\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})^{-2x}$:
令$t=-2x$,则当$1+\frac{1}{x})^{-2x}=(1+\frac{1}{x})^t$,当$x\to\infty$时,$t\to-\infty$。
又因为$(1+\frac{1}{x})^{-2x}}=[(1+\frac{1}{x})^x]^{-2}$,根据重要极限公式$\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})^x = e$,可得$\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})^{-2x}=\lim_{x\to\infty}[(1+\frac{1}{x})^x]^{-2}=e^{-2}$。
- 计算$\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})$:
- 最后,将两个极限的结果相乘:
$\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})^{-2x}\times\lim_{x\to\infty}(1+\frac{1}{x})=e^{-2}\times1 = e^{-2}$。