求1+x乘以ln(x+根号下1+x^2)-根号下1+x^2在x趋向负无穷的极限是多少
时间: 2023-09-25 14:11:06 浏览: 278
在X++中使用IoC/DI模式应对不断变化的客户需求
首先,我们可以将该式子化简为:
lim (x → -∞) [1+x)ln(x+√(1+x^2))-√(1+x^2)]
接着,我们需要将式子中的 ln(x+√(1+x^2)) 拆开,得到:
lim (x → -∞) [(1+x)ln(x+√(1+x^2)) - x - √(1+x^2)]
然后,我们可以将式子中的 ln(x+√(1+x^2)) 视为自然对数的形式,即 ln(x+√(1+x^2)) = ln[(x+√(1+x^2))/(1+x)] + ln(1+x)
于是,我们得到:
lim (x → -∞) [(1+x)ln[(x+√(1+x^2))/(1+x)] + (1+x)ln(1+x) - x - √(1+x^2)]
接下来,我们将式子中的 ln[(x+√(1+x^2))/(1+x)] 展开,得到:
ln[(x+√(1+x^2))/(1+x)] = ln(x+√(1+x^2)) - ln(1+x)
将其代入原式中,得到:
lim (x → -∞) [(1+x)[ln(x+√(1+x^2)) - ln(1+x)] + (1+x)ln(1+x) - x - √(1+x^2)]
接下来,我们将式子中的 √(1+x^2) 视为 x√(1+1/x^2) 的形式,得到:
lim (x → -∞) [(1+x)[ln(x+ x√(1+1/x^2)) - ln(1+x)] + (1+x)ln(1+x) - x - x√(1+1/x^2)]
然后,我们可以将式子中的 ln(x+ x√(1+1/x^2)) 展开,得到:
ln(x+ x√(1+1/x^2)) = ln(x(1+√(1+1/x^2))) = ln|x| + ln(1+√(1+1/x^2))
将其代入原式中,得到:
lim (x → -∞) [(1+x)[ln|x| + ln(1+√(1+1/x^2)) - ln(1+x)] + (1+x)ln(1+x) - x - x√(1+1/x^2)]
接下来,我们可以使用洛必达法则来求解该极限。首先,我们需要求解分子和分母的导数,得到:
lim (x → -∞) [ln(1+√(1+1/x^2))/x^2 - ln(1+x)/x^2 + ln(1+x)/(1+x) - 1/√(1+x^2) - √(1+1/x^2)/(x^2√(1+x^2)))]
然后,我们可以依次将 x 趋近于负无穷时各项的极限计算出来:
lim (x → -∞) ln(1+√(1+1/x^2))/x^2 = lim (x → -∞) (1/(1+√(1+1/x^2)))*(1/2x√(1+1/x^2)) = 0
lim (x → -∞) ln(1+x)/x^2 = lim (x → -∞) (1/(1+x))*(1/x) = 0
lim (x → -∞) ln(1+x)/(1+x) = lim (x → -∞) (1/(1+x))*(1/(1+x)) = 0
lim (x → -∞) 1/√(1+x^2) = 1
lim (x → -∞) √(1+1/x^2)/(x^2√(1+x^2)) = lim (x → -∞) (1/x^2)/(1+1/x^2) = 0
因此,原式的极限为:
lim (x → -∞) [ln(1+√(1+1/x^2))/x^2 - ln(1+x)/x^2 + ln(1+x)/(1+x) - 1/√(1+x^2) - √(1+1/x^2)/(x^2√(1+x^2)))]
= 0 - 0 + 0 - 1 - 0
= -1
因此,原式的极限为 -1。
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