kaoyan1basic 高等数学 第15题

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📝 题目

### 【基础篇】第15题(填空题) 15. $\displaystyle \lim _{x \rightarrow+\infty} \ln \left(1+2^{x}\right) \ln \left(1+\frac{2}{x}\right)=$ $\_\_\_\_$ .

💡 答案解析

**答案**:$2\ln2$ **解析**: 步骤1:$\ln(1+2^x)\sim \ln(2^x)=x\ln2$(当$x\to+\infty$)。 步骤2:$\displaystyle \ln(1+\frac2x)\sim \frac2x$。 步骤3:乘积为$\displaystyle x\ln2\cdot\frac2x=2\ln2$。 **难度**:★☆☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/3
目标:化简第一个因子 ln(1+2^x) 的等价无穷小
当 x→+∞ 时,2^x → +∞,因此 ln(1+2^x) ~ ln(2^x) = x ln 2。
公式:ln(1+2^x) ~ x ln 2 (x→+∞)
提示:注意当变量趋于无穷大时,1相对于2^x可以忽略。
步骤 2/3
目标:化简第二个因子 ln(1+2/x) 的等价无穷小
当 x→+∞ 时,2/x → 0,因此 ln(1+2/x) ~ 2/x。
公式:ln(1+u) ~ u (u→0),这里 u=2/x
提示:使用等价无穷小替换时,注意变量趋于0。
步骤 3/3
目标:计算极限
原极限 = lim_{x→+∞} (x ln 2) * (2/x) = lim_{x→+∞} 2 ln 2 = 2 ln 2。
公式:x ln 2 * (2/x) = 2 ln 2
提示:约去 x 后得到常数,极限即为该常数。

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