问题

这个极限结果怎么算出来的?

回答
这题的极限,可以这么理解:

核心思想:把一个“长得不好看”的表达式,变成一个“长得好看”的表达式,然后利用我们熟悉的极限公式来计算。

让我们一步步来看:

1. 审视极限表达式

我们看到这个极限是:

$lim_{x o 0} frac{sqrt{1+x} 1}{x}$

当 $x$ 趋近于 0 时,分子 $sqrt{1+x} 1$ 趋近于 $sqrt{1} 1 = 1 1 = 0$。
同时,分母 $x$ 也趋近于 0。

所以,这是一个典型的 $frac{0}{0}$ 型不定式。遇到这种形式,我们就知道不能直接代入 $x=0$ 来计算,需要进行一些“变形”。

2. 变形思路:分子“不好看”,我们想办法让它“好看”

分子中带有平方根 $sqrt{1+x}$,这通常不太方便直接处理。我们常用的一个技巧是分子有理化,也就是给分子“去掉”平方根。

怎么去掉平方根?我们会想起“平方差公式”:$(ab)(a+b) = a^2 b^2$。

如果我们将分子 $sqrt{1+x} 1$ 看作 $ab$,那么 $a = sqrt{1+x}$, $b = 1$。
为了利用平方差公式,我们需要乘以一个 $(a+b)$,也就是 $(sqrt{1+x} + 1)$。

3. 进行有理化操作

我们将整个表达式的分子和分母都乘以 $(sqrt{1+x} + 1)$:

$frac{sqrt{1+x} 1}{x} imes frac{sqrt{1+x} + 1}{sqrt{1+x} + 1}$

现在,我们来看分子:
$(sqrt{1+x} 1)(sqrt{1+x} + 1)$
根据平方差公式,这等于:
$(sqrt{1+x})^2 1^2$
$= (1+x) 1$
$= x$

哦,看,分子变成了一个简单的 $x$!这正是我们想要的“好看”的表达式。

4. 重写极限表达式

现在,我们将有理化后的分子代回去,看看整个表达式变成什么样:

$frac{x}{x(sqrt{1+x} + 1)}$

5. 简化表达式

当 $x o 0$ 时,$x$ 确实趋近于 0,但它不是严格等于 0。所以,我们可以安全地在分子和分母上约去这个 $x$:

$frac{cancel{x}}{cancel{x}(sqrt{1+x} + 1)} = frac{1}{sqrt{1+x} + 1}$

6. 计算新的极限

现在,我们来计算这个简化后的表达式的极限:

$lim_{x o 0} frac{1}{sqrt{1+x} + 1}$

这次,当我们把 $x=0$ 代入时,分母是 $sqrt{1+0} + 1 = sqrt{1} + 1 = 1 + 1 = 2$。
分母不为零,所以可以直接代入计算:

$frac{1}{sqrt{1+0} + 1} = frac{1}{1 + 1} = frac{1}{2}$

所以,这个极限的结果就是 $frac{1}{2}$。

总结一下整个过程:

识别问题: 遇到 $frac{0}{0}$ 型不定式。
策略: 对分子进行有理化,消除平方根。
工具: 平方差公式 $(ab)(a+b) = a^2 b^2$。
执行: 分子分母同乘以 $sqrt{1+x} + 1$。
化简: 利用平方差公式,分子变成 $x$,然后约去分子分母的 $x$。
代入: 对简化后的表达式直接代入 $x=0$ 计算。

这种方法非常常用,尤其是在处理包含平方根的极限时。它有效地将一个复杂的、无法直接计算的表达式,转化成了一个简单、可以直接求值的表达式。

网友意见

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Firstly

i.e.

hence

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那么



予佬说做错了,我觉得是我没有对 做更加精细的估计?

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