题目
(16) lim _(xarrow infty )((dfrac {x-1)(x+1))}^x ;

题目解答
答案

解析
步骤 1:将给定的极限表达式进行变形
给定的极限表达式为 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(\dfrac {x-1}{x+1})}^{x}$。首先,我们尝试将表达式变形,以便于应用已知的极限公式。注意到 $\dfrac{x-1}{x+1}$ 可以写成 $1 - \dfrac{2}{x+1}$,因此原表达式可以写成 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(1 - \dfrac{2}{x+1})}^{x}$。
步骤 2:应用极限公式
我们知道,当 $x \rightarrow \infty$ 时,$\lim _{x\rightarrow \infty }{(1 + \dfrac{a}{x})}^{x} = e^{a}$。因此,我们可以将原表达式进一步变形为 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(1 - \dfrac{2}{x+1})}^{x+1} \cdot {(1 - \dfrac{2}{x+1})}^{-1}$。注意到,当 $x \rightarrow \infty$ 时,$x+1 \rightarrow \infty$,因此 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(1 - \dfrac{2}{x+1})}^{x+1} = e^{-2}$。而 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(1 - \dfrac{2}{x+1})}^{-1} = 1$,因为当 $x \rightarrow \infty$ 时,$\dfrac{2}{x+1} \rightarrow 0$。
步骤 3:计算最终结果
将步骤 2 中的结果代入,我们得到 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(\dfrac {x-1}{x+1})}^{x} = e^{-2} \cdot 1 = e^{-2}$。
给定的极限表达式为 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(\dfrac {x-1}{x+1})}^{x}$。首先,我们尝试将表达式变形,以便于应用已知的极限公式。注意到 $\dfrac{x-1}{x+1}$ 可以写成 $1 - \dfrac{2}{x+1}$,因此原表达式可以写成 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(1 - \dfrac{2}{x+1})}^{x}$。
步骤 2:应用极限公式
我们知道,当 $x \rightarrow \infty$ 时,$\lim _{x\rightarrow \infty }{(1 + \dfrac{a}{x})}^{x} = e^{a}$。因此,我们可以将原表达式进一步变形为 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(1 - \dfrac{2}{x+1})}^{x+1} \cdot {(1 - \dfrac{2}{x+1})}^{-1}$。注意到,当 $x \rightarrow \infty$ 时,$x+1 \rightarrow \infty$,因此 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(1 - \dfrac{2}{x+1})}^{x+1} = e^{-2}$。而 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(1 - \dfrac{2}{x+1})}^{-1} = 1$,因为当 $x \rightarrow \infty$ 时,$\dfrac{2}{x+1} \rightarrow 0$。
步骤 3:计算最终结果
将步骤 2 中的结果代入,我们得到 $\lim _{x\rightarrow \infty }{(\dfrac {x-1}{x+1})}^{x} = e^{-2} \cdot 1 = e^{-2}$。