11.(简答题) lim _(x arrow 1) ( sqrt (3-x)- sqrt (1+x))/(1-x^2) (写在纸上,拍照上传)
题目解答
答案
对分子有理化得:
$\lim_{x \to 1} \frac{\sqrt{3-x} - \sqrt{1+x}}{1-x^2} = \lim_{x \to 1} \frac{2(1-x)}{(1-x^2)(\sqrt{3-x} + \sqrt{1+x})} = \lim_{x \to 1} \frac{2}{(1+x)(\sqrt{3-x} + \sqrt{1+x})}$
代入 $x = 1$:
$\frac{2}{(1+1)(\sqrt{2} + \sqrt{2})} = \frac{2}{4\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{4}$
或使用洛必达法则,结果相同。
答案: $\boxed{\frac{\sqrt{2}}{4}}$
解析
考查要点:本题主要考查分式极限的求解方法,特别是处理0/0型不定式的技巧,如分子有理化或洛必达法则的应用。
解题核心思路:
当直接代入$x=1$导致分母和分子均为0时,需通过变形消除不定式。分子有理化通过乘以共轭表达式简化分式,而洛必达法则通过对分子分母分别求导求解。
破题关键点:
- 识别0/0型不定式,选择合适方法。
- 分子有理化后约分,将分式转化为可直接代入的形式。
- 代入计算时注意分母的展开和化简。
步骤1:分子有理化
将分子$\sqrt{3-x} - \sqrt{1+x}$乘以共轭$\sqrt{3-x} + \sqrt{1+x}$,分母同步乘以共轭:
$\begin{aligned}\lim_{x \to 1} \frac{\sqrt{3-x} - \sqrt{1+x}}{1-x^2} &= \lim_{x \to 1} \frac{(\sqrt{3-x} - \sqrt{1+x})(\sqrt{3-x} + \sqrt{1+x})}{(1-x^2)(\sqrt{3-x} + \sqrt{1+x})} \\&= \lim_{x \to 1} \frac{(3-x)-(1+x)}{(1-x^2)(\sqrt{3-x} + \sqrt{1+x})} \\&= \lim_{x \to 1} \frac{2(1-x)}{(1-x^2)(\sqrt{3-x} + \sqrt{1+x})}.\end{aligned}$
步骤2:约分简化
分母$1-x^2$分解为$(1-x)(1+x)$,与分子中的$1-x$约分:
$\lim_{x \to 1} \frac{2}{(1+x)(\sqrt{3-x} + \sqrt{1+x})}.$
步骤3:代入计算
将$x=1$代入化简后的表达式:
$\frac{2}{(1+1)(\sqrt{2} + \sqrt{2})} = \frac{2}{2 \cdot 2\sqrt{2}} = \frac{2}{4\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{4}.$