kaoyan1basic 高等数学 第6题
📝 题目
### 【基础篇】第6题(填空题) 6.设可导函数 $f(x)>0$ ,则 $\displaystyle \lim _{n \rightarrow \infty} n \ln \frac{f\left(\frac{1}{n}\right)}{f(0)}=$ $\_\_\_\_$ .
💡 答案解析
**答案**:$\displaystyle \frac{f'(0)}{f(0)}$ **解析**:步骤1:$\displaystyle \lim_{n\to\infty}n\ln\frac{f(1/n)}{f(0)}=\lim_{n\to\infty}\frac{\ln f(1/n)-\ln f(0)}{1/n}$。 步骤2:令$x=1/n$,则原式$\displaystyle =\lim_{x\to0}\frac{\ln f(x)-\ln f(0)}{x}=(\ln f(x))'|_{x=0}=\frac{f'(0)}{f(0)}$。 **难度**:★★☆☆☆
📋 详细解题步骤
步骤 1/3
目标:将极限转化为导数定义的形式
将原极限改写为:\(\lim_{n\to\infty} n \ln\frac{f(1/n)}{f(0)} = \lim_{n\to\infty} \frac{\ln f(1/n) - \ln f(0)}{1/n}\)
公式:\ln\frac{a}{b} = \ln a - \ln b
提示:注意对数性质的应用,将除法转化为减法。
步骤 2/3
目标:变量替换,化为导数定义
令 \(x = 1/n\),则当 \(n \to \infty\) 时,\(x \to 0\),原式变为 \(\lim_{x\to 0} \frac{\ln f(x) - \ln f(0)}{x}\)
公式:\lim_{x\to 0} \frac{g(x)-g(0)}{x} = g'(0)
提示:变量替换后,极限形式符合导数定义。
步骤 3/3
目标:计算导数
由导数定义,该极限等于函数 \(\ln f(x)\) 在 \(x=0\) 处的导数,即 \((\ln f(x))'|_{x=0} = \frac{f'(0)}{f(0)}\)
公式:(\ln f(x))' = \frac{f'(x)}{f(x)}
提示:注意复合函数求导法则。
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