题目
填空题(共15题,30.0分)题型说明:共15题,每题2分。28.(2.0分)lim_(xto0)(1+2x)^(1)/(x)=
填空题(共15题,30.0分)
题型说明:共15题,每题2分。
28.(2.0分)$\lim_{x\to0}(1+2x)^{\frac{1}{x}}=$
题目解答
答案
利用已知极限公式 $\lim_{x \to 0}(1+x)^{\frac{1}{x}} = e$,将原式改写为:
\[
\lim_{x \to 0}(1+2x)^{\frac{1}{x}} = \lim_{x \to 0}\left[(1+2x)^{\frac{1}{2x}}\right]^2 = e^2
\]
或者,取对数后利用近似 $\ln(1+u) \approx u$($u$ 很小):
\[
\ln y = \frac{1}{x} \ln(1+2x) \approx \frac{1}{x} \cdot 2x = 2 \quad \Rightarrow \quad y \to e^2
\]
**答案:** $\boxed{e^2}$
解析
本题考查极限的计算,核心思路是利用已知的极限公式 $\lim_{x \to 0}(1+x)^{\frac{1}{x}} = e$,通过变形将题目中的表达式转化为标准形式。关键在于调整指数中的系数,使其与底数中的增量匹配,或者通过取对数的方法简化运算。
方法一:变量替换法
-
观察底数与指数的关系
原式为 $(1+2x)^{\frac{1}{x}}$,其中底数的增量为 $2x$,指数为 $\frac{1}{x}$。 -
调整指数形式
将原式改写为:
$\lim_{x \to 0}(1+2x)^{\frac{1}{x}} = \lim_{x \to 0}\left[(1+2x)^{\frac{1}{2x}}\right]^2$
此时底数部分 $(1+2x)^{\frac{1}{2x}}$ 符合标准极限形式,其极限为 $e$。 -
计算最终结果
因此,原式等于 $e^2$。
方法二:取对数法
-
设原式为 $y$ 并取对数
设 $y = (1+2x)^{\frac{1}{x}}$,则:
$\ln y = \frac{1}{x} \ln(1+2x)$ -
利用等价无穷小替换
当 $x \to 0$ 时,$\ln(1+2x) \approx 2x$,代入得:
$\ln y \approx \frac{1}{x} \cdot 2x = 2$ -
求指数还原结果
因此,$y \to e^2$。