这个问题,大家的 GPT 都能答对吗?

2024-04-25 15:18:07 +08:00
 Persimmon08

当 x 趋近于 0 和正无穷时, 求 y= x ln(1+1/x) 的极限

正确答案:
当 x → 0 时,y 趋近于 0 ;
当 x → +∞ 是,y 趋近于 1 。

想要知道 GPT4 ,Claude Pro 和 Gemini Pro 在这类公式推导上的表现,请充值过的 v 友帮忙测试一下,谢谢!

顺便帮大家自查一下高等数学(函数极限与洛必达法则)还记得多少,哈哈!

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所在节点    OpenAI
46 条回复
jiaxinbinggan
2024-04-26 01:52:21 +08:00
[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.
Track13
2024-04-26 07:21:01 +08:00
@Persimmon08 Gemini1.0 现在是免费的,不如 gpt4
qingyingwan
2024-04-26 10:53:41 +08:00
所有的 GPT 解答推理逻辑类问题,数学相关问题,都是垃圾
darson
2024-04-26 11:32:35 +08:00
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。
Metatron7
2024-04-26 13:10:56 +08:00
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 。
Wkj1998
2024-05-02 11:36:24 +08:00
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

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