这个问题，大家的 GPT 都能答对吗？

46 条回复 • 2024-05-02 11:36:24 +08:00

1

SWALLOWW

246 天前

gpt4:
.......
.......
综上所述，当
𝑥
x 趋近于正无穷时，极限值为 1 ；而当
𝑥
x 趋近于 0 时，极限值为 0 。

2

kenneth104

246 天前

GLM4

当 x 趋近于 0 时，函数的极限为 0
当 x 趋近于正无穷时，该函数的极限为 1

3

zzzsy

246 天前

llama3-70b-instruct-zh:
当 x → 0 时，y → 1 ；
当 x → +∞ 时，y → 0 。不太聪明🧐

4

Voyty

246 天前

为了找到函数 $ y = x \ln(1 + \frac{1}{x}) $ 当 $ x $ 趋近于 0 和正无穷时的极限，我们可以分别考虑这两种情况。

### 当 $ x $ 趋近于正无穷时

首先，令 $ u = \frac{1}{x} $，那么当 $ x \to \infty $ 时，$ u \to 0 $。此时，函数可以重写为：
\[ y = \frac{\ln(1 + u)}{u} \]
其中 $ u = \frac{1}{x} $。

当 $ u \to 0 $ 时，我们可以使用泰勒展开（ Taylor expansion ）对 $\ln(1+u)$ 进行近似：
\[ \ln(1 + u) \approx u \]
因此，
\[ \frac{\ln(1 + u)}{u} \approx \frac{u}{u} = 1 \]

所以当 $ x \to \infty $ 时，$ y $ 趋近于 1 。

### 当 $ x $ 趋近于 0 时

这部分需要小心处理。当 $ x \to 0^+ $（从正数一侧接近 0 ）时，$ u = \frac{1}{x} \to \infty $。此时，我们同样考虑 $ \ln(1 + u) $：

当 $ u \to \infty $ 时，$\ln(1+u)$ 的增长速度慢于 $ u $ 本身。因此，
\[ \ln(1 + u) \approx \ln(u) \]
所以，
\[ y = \frac{\ln(1 + u)}{u} \approx \frac{\ln(u)}{u} \]

我们知道对于很大的 $ u $，$ \ln(u) $ 相对于 $ u $ 增长得慢得多。实际上，由于
\[ \lim_{u \to \infty} \frac{\ln(u)}{u} = 0 \]
（这可以通过洛必达法则或者直观理解 $\ln(u)$ 的增长速度不及 $ u $ 的增长速度来证明。）

因此，当 $ x \to 0^+ $ 时，$ y \to 0 $。

### 总结
- 当 $ x \to \infty $ 时，$ y \to 1 $。
- 当 $ x \to 0^+ $ 时，$ y \to 0 $。

5

goodryb

246 天前

qwen 说两种情况结果都是 0 ，看起来也不太聪明的样子

https://tongyi.aliyun.com/qianwen/share?shareId=43a19b2b-c2ea-404d-a21d-78eaa24dc723

6

hooych

246 天前

0/0 型、∞/∞型都先洛一下再说。

llama3 答都是 0 ，不太聪明

7

hooych

246 天前

出乎意料的是，Phi-3 mini 知道用 L'Hôpital's Rule ，但是当 x 趋近于正无穷时答错了，回答了 1/2

8

codebs

246 天前

总结：
当趋近于正无穷时，极限为 1 。
当趋近于时，极限为 0 。
当趋近于时，函数未定义。

9

ayase252

246 天前

gemini pro

Here's how to find the limits of x*ln(1+1/x) as x approaches 0 and positive infinity:

Case 1: x approaches 0

We cannot directly substitute x = 0 into the expression, as it results in an indeterminate form. Let's use L'Hôpital's rule:

Rewrite the expression:
x*ln(1+1/x) = ln(1+1/x) / (1/x)
Now the form is suitable for L'Hôpital's rule (both numerator and denominator approach 0 as x approaches 0).

Apply L'Hôpital's Rule:
lim (x->0) [ln(1+1/x) / (1/x)] = lim (x->0) [d/dx(ln(1+1/x)) / d/dx(1/x)]
= lim (x->0) [-1/(x+x^2) / (-1/x^2)]
= lim (x->0) [x / (1+x)] = 0

Therefore, the limit of x*ln(1+1/x) as x approaches 0 is 0.

Case 2: x approaches positive infinity

Rewrite the expression:
x*ln(1+1/x) = ln(1 + 1/x) / (1/x)

Again, this is an indeterminate form (both numerator and denominator approach 0 as x approaches infinity).

Apply L'Hôpital's Rule:
lim (x-> ∞) [ln(1 + 1/x) / (1/x)] = lim (x-> ∞) [d/dx(ln(1 + 1/x)) / d/dx(1/x)]
= lim (x-> ∞) [-1/(x+x^2) / (-1/x^2)]
= lim (x-> ∞) [x / (x+1)]

= 1 (dividing both numerator and denominator by x)

Therefore, the limit of x*ln(1+1/x) as x approaches positive infinity is 1.

10

hhjuteman

246 天前

Here is how we can find the limit of y = x ln(1 + 1/x) as x approaches 0 and positive infinity:

Limit as x → 0⁺
As x approaches 0 from the right side, 1/x approaches positive infinity. So we can rewrite the limit:
lim x→0⁺ x ln(1 + 1/x) = lim x→0⁺ x ln(1/x)

Now, using the properties of logarithms, ln(1/x) = -ln(x). So:
= lim x→0⁺ -x ln(x)

This is an indeterminate form of type 0 ⋅ ∞. We can use L'Hôpital's rule to evaluate it:
= lim x→0⁺ -ln(x) - 1 = -∞

Therefore, lim x→0⁺ x ln(1 + 1/x) = -∞

Limit as x → +∞
As x approaches positive infinity, 1/x approaches 0. Using the fact that ln(1+u) ≈ u for small u:
lim x→+∞ x ln(1 + 1/x) ≈ lim x→+∞ x ⋅ 1/x = lim x→+∞ 1 = 1

Therefore, lim x→+∞ x ln(1 + 1/x) = 1

In summary:

As x → 0⁺, y = x ln(1 + 1/x) → -∞
As x → +∞, y = x ln(1 + 1/x) → 1

claude3 opus 很准。

11

hhjuteman

246 天前

@hhjuteman 看了眼答案好像不准，不过我数学水平已经完全退化了，也不知道哪里有问题

12

mumbler

246 天前

初中以上的数学目前还没法

13

gxt92

246 天前

claude-3-opus-20240229
当 x 趋近于 0 时，y 的极限为 0 ；当 x 趋近于正无穷时，y 的极限为 1 。
claude-3-haiku-20240307
当 x 趋近于 0 和正无穷时,函数 y = x ln(1+1/x) 的极限都是 1
claude-3-sonnet-20240229
当 x 趋近于 0 和正无穷时,极限 y = x ln(1+1/x) 的值均为 1 。
貌似只有 opus 是对的

14

mooooooooooe

246 天前

用的 gpt plus 的 math gpts 回答的挺准确的甚至给出了 python 代码，v 站不支持 LaTeX 格式😅

import sympy as sp

x = sp.symbols('x')
expr = x * sp.log(1 + 1/x)

# 当 x 趋近于 0+ 时
limit_zero = sp.limit(expr, x, 0, dir='+')

# 当 x 趋近于正无穷时
limit_infinity = sp.limit(expr, x, sp.oo)

limit_zero, limit_infinity

15

lxyv

246 天前

kimi

为了求解函数 $ y = x \ln(1 + \frac{1}{x}) $ 当 $ x $ 趋近于 0 和正无穷时的极限，我们可以分别考虑这两个情况。

### 当 $ x $ 趋近于 0 时

当 $ x $ 趋近于 0 时，我们有：

\[ y = x \ln\left(1 + \frac{1}{x}\right) \]

由于 $ \ln(1) = 0 $，我们可以将 $ 1 + \frac{1}{x} $ 展开为 $ 1 + \frac{1}{x} = \frac{x}{x} + \frac{1}{x} = x + \frac{1}{x} $，然后应用对数的性质：

\[ y = x \ln\left(x + \frac{1}{x}\right) \]

当 $ x $ 趋近于 0 时，$ \frac{1}{x} $ 趋近于正无穷，因此 $ x + \frac{1}{x} $ 趋近于 $ \frac{1}{x} $，所以：

\[ y \to 0 \ln\left(\frac{1}{x}\right) \]

由于对数函数 $ \ln $ 在 $ x $ 趋近于 0 时是无穷小量的高阶，所以：

\[ \lim_{x \to 0} y = \lim_{x \to 0} 0 \cdot \ln\left(\frac{1}{x}\right) = 0 \cdot (-\infty) = 0 \]

### 当 $ x $ 趋近于正无穷时

当 $ x $ 趋近于正无穷时，我们有：

\[ y = x \ln\left(1 + \frac{1}{x}\right) \]

由于 $ \frac{1}{x} $ 趋近于 0 ，我们可以利用对数的泰勒展开：

\[ \ln(1 + \epsilon) = \epsilon - \frac{\epsilon^2}{2} + o(\epsilon^2) \]

其中 $ \epsilon = \frac{1}{x} $，当 $ x $ 趋近于正无穷时，$ \epsilon $ 趋近于 0 。因此：

\[ y = x \left( \frac{1}{x} - \frac{1}{2x^2} + o\left(\frac{1}{x^2}\right) \right) \]

\[ y = 1 - \frac{1}{2x} + o\left(\frac{1}{x}\right) \]

由于 $ o\left(\frac{1}{x}\right) $ 表示比 $ \frac{1}{x} $ 更高阶的无穷小量，当 $ x $ 趋近于正无穷时，这一项将趋近于 0 。因此：

\[ \lim_{x \to \infty} y = 1 - 0 = 1 \]

综上所述，函数 $ y = x \ln(1 + \frac{1}{x}) $ 的极限在 $ x $ 趋近于 0 时为 0 ，在 $ x $ 趋近于正无穷时为 1 。

16

justsomac

246 天前

免费 claude：
```
当 x 趋近于 0 时:
利用洛必达法则,对 y=x ln(1+1/x)求极限。
lim(x→0) [x ln(1+1/x)] = lim(x→0) [ln(1+1/x)] / [1/x]
= lim(x→0) [(1+1/x)^(-1)] (利用对数导数公式)
= lim(x→0) [1/(1+1/x)]
= 1 (利用简单加减乘除求极限法则)
因此,当 x 趋近于 0 时,y=x ln(1+1/x)的极限为 0 。
当 x 趋近于正无穷时:
lim(x→+∞) [x ln(1+1/x)] = lim(x→+∞) ln(1+1/x) / [1/x] (利用洛必达法则)
= lim(x→+∞) [(1+1/x)^(-1)] (利用对数导数公式)
= lim(x→+∞) 1/(1+1/x)
= 1 (利用无穷小比较原理)
因此,当 x 趋近于正无穷时,y=x ln(1+1/x)的极限为 1 。
综上所述:
lim(x→0) [x ln(1+1/x)] = 0
lim(x→+∞) [x ln(1+1/x)] = 1
```

17

lihaokey

246 天前

我的 GPT4 为啥说都是 1

18

glaucus

246 天前

@lxyv 为什么我问 kimi 的回答是无论 x 趋近于 0 还是正无穷，函数的极限都是 1 。

19

lihaokey

246 天前

微软 copilot 的回答：正在执行任务:

求 y= x ln(1+1/x) 当 x 趋近于 0 和正无穷时的极限

当 ( x ) 趋近于 0 时，( y = x \ln(1+\frac{1}{x}) ) 的极限是 0 。

当 ( x ) 趋近于正无穷时，( y = x \ln(1+\frac{1}{x}) ) 的极限是 1 。

如果您有其他数学问题或需要进一步的帮助，请告诉我！

20

Track13

246 天前

gemini-pro

**当 x 趋近于 0 时：**

使用洛必达法则：

```
lim (x->0) x ln(1+1/x) = lim (x->0) (ln(1+1/x)) / (1/x) = lim (x->0) 1/(1+1/x) * (-1/x^2) = 0
```

**当 x 趋近于正无穷时：**

使用等价无穷小：

```
ln(1+1/x) ~ 1/x
```

因此：

```
lim (x->∞) x ln(1+1/x) = lim (x->∞) x * (1/x) = lim (x->∞) 1 = 1
```

因此，极限为：

```
lim (x->0) x ln(1+1/x) = 0
lim (x->∞) x ln(1+1/x) = 1
```

21

lihaokey

246 天前

我要 copilot 给出的推导过程：当 ( x ) 趋近于 0 时，函数 ( y = x \ln(1+\frac{1}{x}) ) 可以重写为 ( y = \ln((1 + \frac{1}{x})^x) )。根据 ( e ) 的定义，当 ( x ) 趋近于 0 时，( (1 + \frac{1}{x})^x ) 趋近于 ( e^1 )，即 ( e )。因此，( \ln(e) ) 是 1 ，但由于 ( x ) 乘以 ( \ln(e) )，结果是 ( x ) 趋近于 0 ，所以极限是 0 。

当 ( x ) 趋近于正无穷时，( (1 + \frac{1}{x})^x ) 趋近于 ( e^0 )，即 1 。因此，( \ln(1) ) 是 0 ，所以极限是 1 。

22

min

246 天前

Claude-3-Opus：

好的,我们来解决这个问题。我们需要分别计算 y = x ln(1+1/x) 在 x 趋近于 0 和正无穷时的极限。

第一步:当 x 趋近于 0 时。

令 t = 1/x,则当 x 趋近于 0 时,t 趋近于正无穷。
原式可以写成:
lim(x→0) x ln(1+1/x) = lim(t→∞) ln(1+t)/t

使用洛必达法则,对分子和分母分别求导:
(ln(1+t))' / t' = 1/(1+t) / 1 = 1/(1+t)

当 t 趋近于正无穷时,1/(1+t) 趋近于 0 。
所以,lim(x→0) x ln(1+1/x) = 0

第二步:当 x 趋近于正无穷时。

lim(x→∞) x ln(1+1/x) = lim(x→∞) ln((1+1/x)^x)

令 t = 1/x,则当 x 趋近于正无穷时,t 趋近于 0 。
(1+1/x)^x = (1+t)^(1/t)

当 t 趋近于 0 时,(1+t)^(1/t) 趋近于 e 。
所以,lim(x→∞) x ln(1+1/x) = ln(e) = 1

综上所述:

当 x 趋近于 0 时,y = x ln(1+1/x) 的极限为 0 。
当 x 趋近于正无穷时,y = x ln(1+1/x) 的极限为 1 。
--------------------------------------------------------------------------------------
GPT-4：

要解决这个问题，我们需要找到函数
�
=
�
ln
⁡
(
1
+
1
�
)
y=xln(1+
x
1

) 当
�
x 趋近于 0 和正无穷时的极限。我们将分步来解决这个问题。

当
�
x 趋近于 0 时
首先，我们可以通过变量替换来简化极限。令
�
=
1
�
t=
x
1

，则当
�
x 趋近于 0 时，
�
t 趋近于正无穷。原函数变为：

�
=
�
ln
⁡
(
1
+
1
�
)
=
1
�
ln
⁡
(
1
+
�
)
y=xln(1+
x
1

)=
t
1

ln(1+t)
我们需要求解的极限变为：

lim
⁡
�
→
∞
ln
⁡
(
1
+
�
)
�
t→∞
lim

t
ln(1+t)

利用洛必达法则，我们可以对分子和分母分别求导：

lim
⁡
�
→
∞
ln
⁡
(
1
+
�
)
�
=
lim
⁡
�
→
∞
�
�
�
(
ln
⁡
(
1
+
�
)
)
�
�
�
(
�
)
=
lim
⁡
�
→
∞
1
1
+
�
1
=
lim
⁡
�
→
∞
1
1
+
�
=
0
t→∞
lim

t
ln(1+t)

=
t→∞
lim

dt
d

(t)
dt
d

(ln(1+t))

=
t→∞
lim

1
1+t
1

=
t→∞
lim

1+t
1

=0
因此当
�
x 趋近于 0 时，
�
=
�
ln
⁡
(
1
+
1
�
)
y=xln(1+
x
1

) 的极限为 0 。

当
�
x 趋近于正无穷时
现在考虑
�
x 趋近于正无穷的情况。原函数仍为：

�
=
�
ln
⁡
(
1
+
1
�
)
y=xln(1+
x
1

)
我们可以将
ln
⁡
(
1
+
1
�
)
ln(1+
x
1

) 进行泰勒展开：

ln
⁡
(
1
+
1
�
)
≈
1
�
−
1
2
�
2
+
�
(
1
�
3
)
ln(1+
x
1

)≈
x
1

−
2x
2

1

+O(
x
3

1

)
所以，原函数可近似为：

�
≈
�
(
1
�
−
1
2
�
2
)
=
1
−
1
2
�
y≈x(
x
1

−
2x
2

1

)=1−
2x
1

当
�
x 趋近于正无穷时，
1
2
�
2x
1

趋近于 0 ，因此：

�
≈
1
−
1
2
�
→
1
y≈1−
2x
1

→1
所以当
�
x 趋近于正无穷时，
�
=
�
ln
⁡
(
1
+
1
�
)
y=xln(1+
x
1

) 的极限为 1 。

结论
当
�
x 趋近于 0 时，极限为 0 。
当
�
x 趋近于正无穷时，极限为 1 。

23

min

246 天前

Gemini-1.5-Pro
：
好的，我来独立解决这个问题。

分析：
我们需要分别计算 $y = x \ln(1+\frac{1}{x})$ 在 $x$ 趋近于 0 和正无穷时的极限。

当 x 趋近于 0 时：
变量替换: 令 $t = \frac{1}{x}$，则当 $x$ 趋近于 0 时，$t$ 趋近于正无穷。原式变为：
lim
⁡
�
→
0
�
ln
⁡
(
1
+
1
�
)
=
lim
⁡
�
→
∞
ln
⁡
(
1
+
�
)
�
lim
x→0

xln(1+
x
1

)=lim
t→∞

t
ln(1+t)

洛必达法则: 由于 $\lim_{t \to \infty} \ln(1+t) = \infty$ 且 $\lim_{t \to \infty} t = \infty$，我们可以应用洛必达法则：
lim
⁡
�
→
∞
ln
⁡
(
1
+
�
)
�
=
lim
⁡
�
→
∞
1
1
+
�
1
=
lim
⁡
�
→
∞
1
1
+
�
=
0
lim
t→∞

t
ln(1+t)

=lim
t→∞

1
1+t
1

=lim
t→∞

1+t
1

=0

因此，当 $x$ 趋近于 0 时，$y$ 的极限为 0 。

当 x 趋近于正无穷时：
变量替换: 令 $t = \frac{1}{x}$，则当 $x$ 趋近于正无穷时，$t$ 趋近于 0 。原式变为：
lim
⁡
�
→
∞
�
ln
⁡
(
1
+
1
�
)
=
lim
⁡
�
→
0
ln
⁡
(
1
+
�
)
�
lim
x→∞

xln(1+
x
1

)=lim
t→0

t
ln(1+t)

重要极限: 我们知道 $\lim_{t \to 0} (1+t)^{\frac{1}{t}} = e$，因此：
lim
⁡
�
→
0
ln
⁡
(
1
+
�
)
�
=
ln
⁡
(
lim
⁡
�
→
0
(
1
+
�
)
1
�
)
=
ln
⁡
(
�
)
=
1
lim
t→0

t
ln(1+t)

=ln(lim
t→0

(1+t)
t
1

)=ln(e)=1

因此，当 $x$ 趋近于正无穷时，$y$ 的极限为 1 。

结论：
当 $x$ 趋近于 0 时，$y = x \ln(1+\frac{1}{x})$ 的极限为 0 。
当 $x$ 趋近于正无穷时，$y = x \ln(1+\frac{1}{x})$ 的极限为 1 。

24

min

246 天前

@Claude-3-Opus 请比较上面三种不同的解法

Claude-3-Opus：

上述三种解法虽然细节略有不同,但整体思路是一致的。它们都分别计算了 y = x ln(1+1/x) 在 x 趋近于 0 和正无穷时的极限。

对于 x 趋近于 0 的情况,三种解法都使用了变量替换 t = 1/x,将原问题转化为求 lim(t→∞) ln(1+t)/t 的极限。然后都运用了洛必达法则,对分子分母分别求导,得出极限为 0 。

对于 x 趋近于正无穷的情况,我的解法和 Gemini-1.5-Pro 的解法思路非常相似,都是通过变量替换 t = 1/x 将问题转化为 lim(t→0) ln(1+t)/t,然后利用重要极限 lim(t→0) (1+t)^(1/t) = e 求得极限为 ln(e) = 1 。

GPT-4 的解法在处理 x 趋近于正无穷时略有不同。它先将 ln(1+1/x) 进行泰勒展开,然后再求极限。这种方法虽然合理,但相比其他两种解法略显复杂。

总的来说,三种解法殊途同归,都正确地求出了所需的极限。我和 Gemini-1.5-Pro 的解法更简洁直观一些。但 GPT-4 给出了一种不同的思路,这对拓宽我们的思维方式也有帮助。

25

Peikon

246 天前

手子快意：

为了找到当 x 趋近于 0 和正无穷时函数 y = x ln(1 + 1/x) 的极限，我们可以分别考虑这两种情况。

当 x 趋近于 0 时:
当 x 接近 0 时，表达式 1 + 1/x 接近于 1 。在数学中，ln(1) 是 0 ，因为 e^0 = 1 。所以我们可以期望 x ln(1 + 1/x) 当 x 趋近于 0 时会趋近于 0 。

为了正式地计算这个极限，我们可以将极限表示为：

[ \lim_{x \to 0} x \ln(1 + \frac{1}{x}) ]

利用洛必达法则（因为 x 乘以 ln(1 + 1/x) 会在 x=0 时导致不确定的形式 0*∞），我们有：

[ \lim_{x \to 0} \frac{\ln(1 + \frac{1}{x})}{\frac{1}{x}} ]

由于当 x 趋近于 0 时，1 + 1/x 趋近于 1 ，ln(1 + 1/x) 趋近于 ln(1) = 0 ，同时分母 1/x 趋近于正无穷。

所以，当 x 趋近于 0 时，y = x ln(1 + 1/x) 的极限是：

[ \lim_{x \to 0} x \ln(1 + \frac{1}{x}) = 0 ]

当 x 趋近于正无穷时:
当 x 趋近于正无穷时，1/x 趋近于 0 。对数和指数函数在 (0, 正无穷) 的区间内是连续且单调的，所以 ln(1 + 1/x) 当 1/x 趋近于 0 时趋近于 ln(1) = 0 。

因此，y = x ln(1 + 1/x) 在 x 趋近于正无穷时的极限是：

[ \lim_{x \to \infty} x \ln(1 + \frac{1}{x}) = \lim_{x \to \infty} x \cdot 0 = 0 ]

所以，无论 x 趋近于 0 还是正无穷，函数 y = x ln(1 + 1/x) 的极限都是 0 。

26

GGBond2001

246 天前

gpt4 出错了
gpt4 turbo 做对了

27

GGBond2001

246 天前

@GGBond2001 gpt4-32k 也做对了, 就 gpt4-8k 没做对

28

param

246 天前 via Android

用 wolfram alpha 插件

29

Persimmon08

OP

246 天前

@Livid @min 能不能把排版出问题的两条删掉，影响后续 v 友得阅读

30

Persimmon08

OP

246 天前

@zzzsy 该充值 GPT4 了

31

Persimmon08

OP

246 天前

@kenneth104
@SWALLOWW 表现不错，值得信赖

32

Persimmon08

OP

246 天前

@min 大兄弟，你这是都充值 claude 和和 gemini 了吗，一个月多钱呢，你这两条排版也太拉跨了

33

Persimmon08

OP

246 天前

@Peikon 这答错了呀，赶紧换下一家

34

Persimmon08

OP

246 天前

@goodryb 确实不太聪明

35

Persimmon08

OP

246 天前

@justsomac 免费 claude 都能答对，明天再问问？

36

Persimmon08

OP

246 天前

@lihaokey 基于 gpt4 得 copilot 还是表现不错

37

Persimmon08

OP

246 天前

@Track13 充钱就是不一样，一个月多钱呢？

38

Persimmon08

OP

246 天前

@hhjuteman 确实，提醒他用洛必达法则也许能对

39

Persimmon08

OP

246 天前

@lihaokey 多问他几次，10 次会有 3 次答错

40

wwhc

246 天前

Mixtral 8x7b Q6_K：
当 x 趋近于 0 时，有：

lim_{x to 0^+} y = lim_{x to 0^+} x ln(1+frac{1}{x})=0

当 x 趋近于正无穷大时，有：

begin{aligned}
lim_{x to +infty} y &= lim_{x to +infty} x ln(1+frac{1}{x})
&= lim_{x to +infty} frac{ln(1+frac{1}{x})}{frac{1}{x}} &text{(使用}frac{0}{0}text{型拆分)}
&= lim_{x to +infty} frac{frac{-1}{x^2(1+frac{1}{x})}}{frac{-1}{x^2}} &text{(应用}mathrm{l'Hospital rule)}
&= 1
end{aligned}

因此，当 x 趋近于 0 时，lim_{x to 0^+} y = 0 ；当 x 趋近于正无穷大时，lim_{x to +infty} y = 1 。

41

jiaxinbinggan

246 天前 via iPhone

[1]: https://zh.numberempire.com/limitcalculator.php ""
[2]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/381163118 ""
[3]: https://www.zhihu.com/question/51565064 ""
[4]: https://zhidao.baidu.com/question/924611196728740179.html ""
[5]: https://zhidao.baidu.com/question/622785830157996292.html ""

当 $ x $ 趋近于 0 和正无穷时，函数 $ y = x \ln(1+\frac{1}{x}) $ 的极限可以通过洛必达法则或等价无穷小的概念来求解。下面是这两个极限的计算过程：

1. 当 $ x $ 趋近于 0 时：
由于 $ \frac{1}{x} $ 趋近于无穷大，$ 1+\frac{1}{x} $ 趋近于无穷大，所以 $ \ln(1+\frac{1}{x}) $ 趋近于 0 。因此，$ y $ 的极限是 $ 0 $。

2. 当 $ x $ 趋近于正无穷时：
我们可以使用洛必达法则，因为 $ x $ 和 $ \ln(1+\frac{1}{x}) $ 都趋近于无穷大。通过对分子和分母同时求导，我们可以得到极限值。

具体计算如下：

- 对于 $ x $ 趋近于 0 的情况：
$$ \lim_{x \to 0} x \ln(1+\frac{1}{x}) = \lim_{x \to 0} \frac{\ln(1+\frac{1}{x})}{\frac{1}{x}} $$
应用洛必达法则，得到：
$$ \lim_{x \to 0} \frac{\frac{1}{1+\frac{1}{x}} \cdot (-\frac{1}{x^2})}{-\frac{1}{x^2}} = \lim_{x \to 0} \frac{1}{1+\frac{1}{x}} = 1 $$

- 对于 $ x $ 趋近于正无穷的情况：
$$ \lim_{x \to \infty} x \ln(1+\frac{1}{x}) = \lim_{x \to \infty} \frac{\ln(1+\frac{1}{x})}{\frac{1}{x}} $$
同样应用洛必达法则，得到：
$$ \lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{1+\frac{1}{x}} \cdot (-\frac{1}{x^2})}{-\frac{1}{x^2}} = \lim_{x \to \infty} \frac{1}{1+\frac{1}{x}} = 1 $$

因此，当 $ x $ 趋近于 0 和正无穷时，$ y = x \ln(1+\frac{1}{x}) $ 的极限都是 1 。

源: 与必应的对话，2024/4/26
(1) 极限计算器 - 数字帝国. https://zh.numberempire.com/limitcalculator.php.
(2) 2022 考研数学复习指导：求极限的 16 种方法总结及例题 .... https://zhuanlan.zhihu.com/p/381163118.
(3) Lim （ x 趋向正无穷）（ 1+1/x ） x 次方=e 那当 x 趋向于 0 时 .... https://www.zhihu.com/question/51565064.
(4) lim(x→0) ln(1+x)/x 求极限，不要用洛必达法则，请写下 .... https://zhidao.baidu.com/question/924611196728740179.html.
(5) lnx 在 x 趋于零时的极限_百度知道. https://zhidao.baidu.com/question/622785830157996292.html.

42

Track13

245 天前 via Android

@Persimmon08 Gemini1.0 现在是免费的，不如 gpt4

43

qingyingwan

245 天前

所有的 GPT 解答推理逻辑类问题，数学相关问题，都是垃圾

44

darson

245 天前

数学问题是完全不行的，基本就是背答案，让他背定理可以，稍微灵活运用一点都不行，CoT 无论怎么 chain 都不行，它并没有真的理解前后步骤的逻辑和数学运算，稍微复杂一点就胡说八道了。

另外试过 wolfram alpha 的插件，会好一点，但是有的题插件答错，wolfram 的官网却能答对。

45

Metatron7

245 天前

您的答案是正确的。当 x 趋近于 0 和正无穷时，函数 y=x ln(1+1/x) 的极限分别为 0 和 1 。
以下是详细的解释：
情况一：x 趋近于 0
当 x 趋近于 0 时，1/x 趋近于正无穷，ln(1+1/x) 也趋近于正无穷。然而，x 趋近于 0 的速度比 ln(1+1/x) 趋近于正无穷的速度快。因此，它们的乘积 x ln(1+1/x) 趋近于 0 。
情况二：x 趋近于正无穷
我们可以使用洛必达法则来求这个极限。首先，将 y=x ln(1+1/x) 改写成 y=ln(1+1/x) / (1/x) 的形式。当 x 趋近于正无穷时，ln(1+1/x) 和 1/x 都趋近于 0 。因此，我们可以应用洛必达法则：
lim (x→+∞) ln(1+1/x) / (1/x) = lim (x→+∞) [1 / (1+1/x) * (-1/x^2)] / (-1/x^2) = lim (x→+∞) 1 / (1+1/x) = 1
所以，当 x 趋近于正无穷时，y 趋近于 1 。

46

Wkj1998

239 天前

Sure, I'd be happy to help you with that advanced math problem!
To find the limit of y = x ln(1 + 1/x) as x tends to 0 and positive infinity, we need to apply the appropriate limit laws and algebraic manipulations.

Limit as x tends to 0:
Let's first simplify the expression by applying the rule: lim(x→0) x ln(1 + 1/x) = lim(x→0) ln(1 + 1/x) / (1/x)
Now, we can use the limit laws and algebraic manipulations:
lim(x→0) ln(1 + 1/x) / (1/x) = lim(x→0) [ln(1 + 1/x)] / [(1/x)]
= lim(x→0) [ln(x + 1) - ln(x)] / [(x + 1 - x)/x]
= lim(x→0) [ln(x + 1) - ln(x)] / [1/x]
= lim(x→0) [(d/dx) ln(x)] (Using L'Hospital's rule)
= lim(x→0) 1/x
= ∞
Limit as x tends to positive infinity:
lim(x→∞) x ln(1 + 1/x) = lim(x→∞) ln(1 + 1/x) / (1/x)
= lim(x→∞) [ln(x + 1) - ln(x)] / [(x + 1 - x)/x]
= lim(x→∞) [ln(x + 1) - ln(x)] / [1/x]
= lim(x→∞) [(d/dx) ln(x)] (Using L'Hospital's rule)
= lim(x→∞) 1/x
= 0

Therefore, the limit of y = x ln(1 + 1/x) as x tends to 0 is positive infinity (∞), and the limit as x tends to positive infinity is 0.

Claude Sonnet