不使用洛必达法则求极限:求解limₓ→1 (4ˣ-4)/(2ˣ-2)
不用洛必达法则求解极限的思路
嘿,这个问题其实用平方差公式就能轻松搞定,完全不用依赖洛必达法则,步骤非常清晰:
先对分子做指数变形:
因为 $4^x = (22)x = (2x)2$,而常数项4就是 $2^2$,所以分子可以改写为平方差的形式:
$$4^x - 4 = (2x)2 - 2^2$$应用平方差公式分解分子:
平方差公式是 $a^2 - b^2 = (a - b)(a + b)$,这里令 $a=2^x$,$b=2$,代入后分子变为:
$$(2^x - 2)(2^x + 2)$$约去分子分母的公因子:
原极限式就变成了:
$$\lim_{x\to1}\frac{(2^x - 2)(2^x + 2)}{2^x - 2}$$
由于我们求的是 $x\to1$ 的极限,此时 $x≠1$,所以 $2^x - 2 ≠ 0$,可以安全地约掉这个公因子,得到:
$$\lim_{x\to1}(2^x + 2)$$代入x=1计算极限:
把x=1代入 $2^x + 2$,得到 $2^1 + 2 = 4$,所以最终极限结果是4。
核心就是把指数形式转化为可分解的平方差,这样就能直接消去导致间断的因子啦,是不是比你尝试的变形思路更直接?
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Jae Kim
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