极限-题源1

极限-题源1

证明对应: ∀ k ∈ N \forall k \in N ∀k∈N下面极限为0。

lim ⁡ x → + ∞ x k e x \lim\limits_{x\rightarrow +\infty}\dfrac{x^k}{e^x} x→+∞lim​exxk​

证明1:

当 k ≤ 0 k\le 0 k≤0 , x k ∈ ( 0 , 1 ] x^k \in (0,1] xk∈(0,1],显然成立。

当 k > 0 k>0 k>0,注意到 e x > x 2 , ( x ≥ 0 ) e^x > x^2,(x\ge 0) ex>x2,(x≥0)

因此: e x k > ( x k ) 2 → e x > ( ( x k ) 2 ) k e^{\small\dfrac{x}{k}}>(\dfrac{x}{k})^2\rightarrow e^x > ((\dfrac{x}{k})^2)^k ekx​>(kx​)2→ex>((kx​)2)k

: 0 < x k e x < k k x k x 2 k = k 2 x k → 0 ( x → + ∞ ) 0 < \dfrac{x^k}{e^x}< \dfrac{k^kx^k}{x^{2k}}=\dfrac{k^2}{x^k}\rightarrow 0 (x\rightarrow +\infty) 0<exxk​<x2kkkxk​=xkk2​→0(x→+∞)

由夹逼准则,证毕。

证法2:

来自知乎予一人大佬。

同样是放缩。

极限-题源1

这里放缩成 k + 1 k+1 k+1次是为了分母多个 x x x 。

图示

极限-题源1

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