题目
23.若极限lim_(xto0)(1+kx)^(2)/(x)=e^3,则常数k=().A. (3)/(2)B. -(3)/(2)C. 3D. (1)/(3)
23.若极限$\lim_{x\to0}(1+kx)^{\frac{2}{x}}=e^{3}$,则常数k=().
A. $\frac{3}{2}$
B. $-\frac{3}{2}$
C. 3
D. $\frac{1}{3}$
题目解答
答案
A. $\frac{3}{2}$
解析
本题考查重要极限公式$\lim_{x\to0}(1 + x)^{\frac{1}{x}} = e$的应用,解题思路是通过对给定极限式子进行变形,使其符合重要极限公式的形式,然后根据等式关系求出常数$k$的值。
- 首先,对原式$\lim_{x\to0}(1 + kx)^{\frac{2}{x}}$进行变形:
- 设$t = kx$,则$x=\frac{t}{k}$,当$x\to0$时,$t\to0$。
- 原极限$\lim_{x\to0}(1 + kx)^{\frac{2}{x}}$可转化为$\lim_{t\to0}(1 + t)^{\frac{2}{\frac{t}{k}}}$。
- 然后,对$\lim_{t\to0}(1 + t)^{\frac{2}{\frac{t}{k}}}$进行化简:
- 根据指数运算法则$a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^{m}}$,$\lim_{t\to0}(1 + t)^{\frac{2}{\frac{t}{k}}}=\lim_{t\to0}[(1 + t)^{\frac{1}{t}}]^{2k}$。
- 接着,利用重要极限公式$\lim_{t\to0}(1 + t)^{\frac{1}{t}} = e$:
- 可得$\lim_{t\to0}[(1 + t)^{\frac{1}{t}}]^{2k}=e^{2k}$。
- 最后,根据已知条件$\lim_{x\to0}(1 + kx)^{\frac{2}{x}} = e^{3}$:
- 即$e^{2k}=e^{3}$。
- 因为指数函数$y = e^{x}$是单调递增函数,所以当$e^{2k}=e^{3}$时,$2k = 3$。
- 解得$k=\frac{3}{2}$。