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1+x的1/x次方的极限为什么是e

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导读 1+x的1/x次方是一个经典的极限问题,它的极限值为e。那么。绿色圃中小学教育网百科专栏,提供全方位全领域的生活知识

1+x的1/x次方是一个经典的极限问题,它的极限值为e。那么为什么会是e呢?下面我们来分析一下。

首先,我们将1+x的1/x次方表示成以下形式:

(1+x)^(1/x)

接着,我们对式子取自然对数:

ln[(1+x)^(1/x)]

根据对数的性质,可以将指数提取出来:

(1/x)*ln(1+x)

接下来,我们对ln(1+x)进行泰勒展开:

ln(1+x)=x-x^2/2+x^3/3-...

将其代入上式,得到:

(1/x)*(x-x^2/2+x^3/3-...)

化简后得:

1-1/2x+1/3x^2-...

当x趋近于0时,上式中的每一项都趋近于0,因此我们只需要考虑前两项,即:

1-1/2x

此时,我们可以对上式取极限:

lim(1+x)^(1/x) = lim e^(ln[(1+x)^(1/x)]) = lim e^(1-1/2x) = e

因此,1+x的1/x次方的极限为e。

从这个推导过程中,我们可以看出,e是自然对数的底数,是一个非常特殊的数。它与圆周率π、黄金分割比等一样,都有着深刻的数学内涵和广泛的应用价值。