14 lim _(xarrow 1)(dfrac (1)(1-x)-dfrac (3)(1-{x)^3}) 一

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查极限的计算,涉及分式的通分、因式分解以及代数式的化简技巧。关键在于处理分母中的立方差形式,并通过约分简化表达式。
解题思路:
- 通分:将两个分式合并为一个分式,找到共同分母。
- 因式分解:利用立方差公式分解分母$1 - x^3$,并进一步化简分子。
- 约分:通过约分消除公共因子,将表达式简化为可直接代入的形式。
- 代入求值:在化简后的表达式中代入$x = 1$计算极限。
破题关键:正确应用立方差公式分解分母,并准确处理符号变化。
步骤1:通分合并分式
原式为:
$\lim _{x\rightarrow 1}\left(\dfrac {1}{1-x}-\dfrac {3}{1-{x}^{3}}\right)$
将分母$1 - x^3$分解为$(1 - x)(1 + x + x^2)$,并通分:
$\begin{aligned}\text{原式} &= \lim_{x \to 1} \left[ \dfrac{1}{1 - x} - \dfrac{3}{(1 - x)(1 + x + x^2)} \right] \\&= \lim_{x \to 1} \dfrac{(1 + x + x^2) - 3}{(1 - x)(1 + x + x^2)}.\end{aligned}$
步骤2:化简分子
分子部分展开并整理:
$1 + x + x^2 - 3 = x^2 + x - 2.$
步骤3:因式分解分子
将分子$x^2 + x - 2$分解为:
$x^2 + x - 2 = (x - 1)(x + 2).$
步骤4:约分简化
分母为$(1 - x)(1 + x + x^2)$,注意到$1 - x = -(x - 1)$,约分后:
$\dfrac{(x - 1)(x + 2)}{(1 - x)(1 + x + x^2)} = -\dfrac{x + 2}{1 + x + x^2}.$
步骤5:代入求值
当$x \to 1$时,代入化简后的表达式:
$-\dfrac{1 + 2}{1 + 1 + 1} = -\dfrac{3}{3} = -1.$