题目
(12.lim_(xto0)((2-sin x-cos x)/(1+x))^(1)/(tan x)=____.
(12.$\lim_{x\to0}\left(\frac{2-\sin x-\cos x}{1+x}\right)^{\frac{1}{\tan x}}=____$.
题目解答
答案
为了求解极限 $\lim_{x\to0}\left(\frac{2-\sin x-\cos x}{1+x}\right)^{\frac{1}{\tan x}}$,我们可以使用对数和指数的性质来简化问题。首先,设 $y = \left(\frac{2-\sin x-\cos x}{1+x}\right)^{\frac{1}{\tan x}}$。对两边取自然对数,得到:
\[
\ln y = \frac{1}{\tan x} \ln \left(\frac{2-\sin x-\cos x}{1+x}\right)
\]
现在,我们需要求 $\lim_{x\to0} \ln y$。这等价于求:
\[
\lim_{x\to0} \frac{\ln \left(\frac{2-\sin x-\cos x}{1+x}\right)}{\tan x}
\]
首先,我们计算 $\ln \left(\frac{2-\sin x-\cos x}{1+x}\right)$ 在 $x=0$ 附近的展开式。当 $x$ 很小时,$\sin x \approx x$ 和 $\cos x \approx 1$,所以:
\[
2 - \sin x - \cos x \approx 2 - x - 1 = 1 - x
\]
因此,$\frac{2-\sin x-\cos x}{1+x} \approx \frac{1-x}{1+x}$。使用对数的近似 $\ln(1+z) \approx z$ 当 $z$ 很小时,我们有:
\[
\ln \left(\frac{1-x}{1+x}\right) = \ln (1-x) - \ln (1+x) \approx -x - x = -2x
\]
所以,原极限变为:
\[
\lim_{x\to0} \frac{-2x}{\tan x}
\]
由于 $\tan x \approx x$ 当 $x$ 很小时,我们有:
\[
\lim_{x\to0} \frac{-2x}{x} = -2
\]
因此,$\lim_{x\to0} \ln y = -2$,这意味着 $\lim_{x\to0} y = e^{-2}$。所以,原极限的值是:
\[
\boxed{e^{-2}}
\]