题目
lim _(xarrow infty )x((e)^dfrac (1{2x)}-1)=
=
题目解答
答案
利用等价无穷小的替换,有
时,
故
=
解析
考查要点:本题主要考查等价无穷小替换的应用,以及如何处理形如“无穷大乘以无穷小”的极限问题。
解题核心思路:
当$x \rightarrow \infty$时,$\dfrac{1}{2x} \rightarrow 0$,此时可以利用等价无穷小替换简化表达式。关键在于将$e^{\dfrac{1}{2x}} - 1$替换为与其等价的$\dfrac{1}{2x}$,从而将原式转化为简单的代数运算。
破题关键点:
- 识别出$\dfrac{1}{2x}$在$x \rightarrow \infty$时趋近于$0$。
- 应用等价无穷小关系:当$u \rightarrow 0$时,$e^u - 1 \sim u$。
- 通过替换简化表达式后,直接计算极限。
步骤1:变量替换与等价无穷小应用
令$u = \dfrac{1}{2x}$,当$x \rightarrow \infty$时,$u \rightarrow 0$。此时原式可改写为:
$\lim_{x \rightarrow \infty} x \cdot \left( e^{\dfrac{1}{2x}} - 1 \right) = \lim_{u \rightarrow 0} \dfrac{1}{2u} \cdot (e^u - 1).$
步骤2:应用等价无穷小替换
根据等价无穷小关系,当$u \rightarrow 0$时,$e^u - 1 \sim u$,因此:
$\dfrac{1}{2u} \cdot (e^u - 1) \sim \dfrac{1}{2u} \cdot u = \dfrac{1}{2}.$
步骤3:计算极限
直接代入化简后的表达式:
$\lim_{u \rightarrow 0} \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{2}.$