求下列极限lim _(xarrow 0)(dfrac (1)(x)-dfrac (1)({e)^x-1});
求下列极限

题目解答
答案



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解析
考查要点:本题主要考查极限的计算方法,特别是处理$\frac{0}{0}$型未定式的能力,需要灵活运用通分、泰勒展开或洛必达法则。
解题核心思路:
- 通分:将两个分式合并为一个分式,简化表达式。
- 识别未定式:分子和分母在$x \to 0$时均趋近于0,属于$\frac{0}{0}$型,可应用洛必达法则或泰勒展开。
- 化简求极限:通过多次求导或展开高阶项,消去未定式,最终求得极限值。
破题关键点:
- 正确通分是简化表达式的前提。
- 选择合适的方法(洛必达法则或泰勒展开)处理未定式。
- 注意运算细节,避免符号或指数错误。
步骤1:通分合并分式
原式为:
$\lim _{x\rightarrow 0}\left(\dfrac {1}{x}-\dfrac {1}{{e}^{x}-1}\right)$
通分后得:
$\lim _{x\rightarrow 0} \dfrac{(e^x -1) - x}{x(e^x -1)} = \lim _{x\rightarrow 0} \dfrac{e^x -1 -x}{x(e^x -1)}$
步骤2:应用洛必达法则
分子$e^x -1 -x$和分母$x(e^x -1)$在$x \to 0$时均为0,属于$\frac{0}{0}$型未定式。
-
第一次求导:
分子导数:$\dfrac{d}{dx}(e^x -1 -x) = e^x -1$
分母导数:$\dfrac{d}{dx}[x(e^x -1)] = (e^x -1) + x e^x$
得到:
$\lim _{x\rightarrow 0} \dfrac{e^x -1}{(e^x -1) + x e^x}$ -
第二次求导:
分子导数:$\dfrac{d}{dx}(e^x -1) = e^x$
分母导数:$\dfrac{d}{dx}[(e^x -1) + x e^x] = e^x + e^x + x e^x = 2e^x + x e^x$
得到:
$\lim _{x\rightarrow 0} \dfrac{e^x}{2e^x + x e^x} = \lim _{x\rightarrow 0} \dfrac{1}{2 + x} = \dfrac{1}{2}$