三次根式形式的无穷极限求解方法咨询
嗨,我来帮你梳理这个极限的解法~你提到的共轭思路方向是对的,但不用像你写的那样同时乘这么多复杂项,其实三次根式的有理化和二次根式思路类似,但用的是立方差公式,我给你一步步拆解:
首先看你要计算的极限:
$$\lim_{x \to +\infty}\sqrt[3]{(x+1)3+1}-\sqrt[3]{(x-1)3-1}$$
我们可以设 (a = \sqrt[3]{(x+1)^3+1}),(b = \sqrt[3]{(x-1)^3-1}),目标是求 (a - b) 的极限。根据立方差公式 (a^3 - b^3 = (a - b)(a^2 + ab + b^2)),我们只需要给原式乘以 (\frac{a^2 + ab + b2}{a2 + ab + b^2}) 就可以去掉三次根式了,不用乘你写的包含 (a+b) 的项,那是多余的哦。
第一步:计算分子 (a^3 - b^3)
展开并化简:
$$
\begin{align*}
a^3 - b^3 &= [(x+1)^3 + 1] - [(x-1)^3 - 1] \
&= (x^3 + 3x^2 + 3x + 1 + 1) - (x^3 - 3x^2 + 3x - 1 - 1) \
&= x^3 + 3x^2 + 3x + 2 - x^3 + 3x^2 - 3x + 2 \
&= 6x^2 + 4
\end{align*}
$$
第二步:分析分母 (a^2 + ab + b^2) 的量级
当 (x \to +\infty) 时,高阶小项可以忽略:
- (a = \sqrt[3]{(x+1)^3+1} \sim x)(因为 ((x+1)^3) 是主导项,加1可以忽略)
- 同理 (b = \sqrt[3]{(x-1)^3-1} \sim x)
所以 (a^2 \sim x^2),(ab \sim x \cdot x = x2),(b2 \sim x^2),分母整体是 (3x^2) 量级的。
第三步:计算极限
原式转化为:
$$\lim_{x \to +\infty}\frac{6x^2 + 4}{a^2 + ab + b^2}$$
分子分母同时除以 (x^2),当 (x \to +\infty) 时,分母里的三次根式项都会趋向1,最终分母的和为 (1+1+1=3),分子趋向6,所以极限结果是 (\frac{6}{3}=2)。
总结一下:三次根式的有理化核心是用立方差(或立方和)公式,和二次根式乘共轭式的思路一致,都是通过公式消去根式,但三次根式对应的是乘 (a2+ab+b2)(针对 (a-b)),不用像你之前写的那样组合多种共轭项哦。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Taurus




