题目
[题目] lim _(xarrow 1)(dfrac (x)(x-1)-dfrac (1)(ln 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$\infty - \infty$型未定式的处理方法,以及灵活运用通分、等价无穷小替换和洛必达法则的能力。
解题核心思路:
- 通分将原式转化为分式形式,消除$\infty - \infty$型未定式;
- 分子分母同乘$x$简化表达式,进一步转化为$\frac{0}{0}$型未定式;
- 两次应用洛必达法则,结合导数运算求解极限。
破题关键点:
- 识别$\infty - \infty$型未定式,通过通分转化为分式;
- 通过分子分母同乘$x$,将问题转化为可直接应用洛必达法则的形式;
- 注意每次应用洛必达法则前需验证条件。
步骤1:通分合并分式
原式为:
$\lim _{x\rightarrow 1}\left(\dfrac {x}{x-1}-\dfrac {1}{\ln x}\right)$
通分后得:
$\lim _{x\rightarrow 1} \dfrac{x \ln x - (x-1)}{(x-1)\ln x}$
步骤2:分子分母同乘$x$
分子分母同时乘以$x$,化简为:
$\lim _{x\rightarrow 1} \dfrac{x \ln x}{x \ln x + x - 1}$
步骤3:第一次应用洛必达法则
当$x \to 1$时,分子$x \ln x \to 0$,分母$x \ln x + x - 1 \to 0$,满足$\frac{0}{0}$型,对分子分母求导:
- 分子导数:$\frac{d}{dx}(x \ln x) = \ln x + 1$
- 分母导数:$\frac{d}{dx}(x \ln x + x - 1) = \ln x + 1 + 1 = \ln x + 2$
此时极限变为:
$\lim _{x\rightarrow 1} \dfrac{\ln x + 1}{\ln x + 2}$
步骤4:代入$x=1$计算
当$x=1$时,$\ln 1 = 0$,代入得:
$\dfrac{0 + 1}{0 + 2} = \dfrac{1}{2}$