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Persimmon08
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这个问题,大家的 GPT 都能答对吗?

  •  
  •   Persimmon08 2024-04-25 15:18:07 +08:00 3207 次点击
    这是一个创建于 533 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    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!

    46 条回复    2024-05-02 11:36:24 +08:00
    SWALLOWW
        1
    SWALLOWW  
       2024-04-25 15:21:28 +08:00
    gpt4:
    .......
    .......
    综上所述,当

    x 趋近于正无穷时,极限值为 1 ;而当

    x 趋近于 0 时,极限值为 0 。
    kenneth104
        2
    kenneth104  
       2024-04-25 15:33:29 +08:00
    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
    zzzsy
        3
    zzzsy  
       2024-04-25 15:38:05 +08:00
    llama3-70b-instruct-zh:
    当 x → 0 时,y → 1 ;
    当 x → +∞ 时,y → 0 。不太聪明
    Voyty
        4
    Voyty  
       2024-04-25 15:50:57 +08:00
    为了找到函数 \( y = x \ln(1 + \frac{1}{x}) \) 当 \( x \) 趋近于 0 和正穷时的极限,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,\( y \to 0 \)。
    goodryb
        5
    goodryb  
       2024-04-25 16:04:13 +08:00
    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
    hooych
        6
    hooych  
       2024-04-25 16:17:11 +08:00
    0/0 型、∞/∞型 都先洛一下再说。

    llama3 答都是 0 ,不太聪明
    hooych
        7
    hooych  
       2024-04-25 16:20:15 +08:00
    出乎意料的是,Phi-3 mini 知道用 L'Hpital's Rule ,但是当 x 趋近于 正无穷时答错了,回答了 1/2
    codebs
        8
    codebs  
       2024-04-25 16:20:55 +08:00
    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。
    ayase252
        9
    ayase252  
       2024-04-25 16:24:42 +08:00
    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'Hpital's rule:

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

    Apply L'Hpital'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'Hpital'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.
    hhjuteman
        10
    hhjuteman  
       2024-04-25 16:27:30 +08:00
    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'Hpital'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。
    hhjuteman
        11
    hhjuteman  
       2024-04-25 16:29:29 +08:00
    @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
    mumbler
        12
    mumbler  
       2024-04-25 16:35:19 +08:00
    初中以上的数学目前还没法
    gxt92
        13
    gxt92  
       2024-04-25 16:36:16 +08:00
    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
    mooooooooooe
        14
    mooooooooooe  
       2024-04-25 16:38:42 +08:00
    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
    lxyv
        15
    lxyv  
       2024-04-25 16:41:37 +08:00
    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 \( 1 + \frac{1}{x} \) 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 。
    justsomac
        16
    justsomac  
       2024-04-25 16:47:33 +08:00
    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
    ```
    lihaokey
        17
    lihaokey  
       2024-04-25 16:51:44 +08:00
    我的 GPT4 为啥说都是 1
    glaucus
        18
    glaucus  
       2024-04-25 16:52:57 +08:00
    @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 。
    lihaokey
        19
    lihaokey  
       2024-04-25 16:53:18 +08:00
    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!
    bgm004
        20
    bgm004  
       2024-04-25 16:53:52 +08:00
    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
    ```
    lihaokey
        21
    lihaokey  
       2024-04-25 16:56:29 +08:00
    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 。
    min
        22
    min  
       2024-04-25 17:40:23 +08:00
    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。



    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 。



    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




    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


    x 趋近于 0 时,极限为 0 。


    x 趋近于正无穷时,极限为 1 。
    min
        23
    min  
       2024-04-25 17:41:24 +08:00
    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 。
    min
        24
    min  
       2024-04-25 17:42:38 +08:00
    @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。
    Peikon
        25
    Peikon  
       2024-04-25 20:51:03 +08:00
    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 。
    GGBond2001
        26
    GGBond2001  
       2024-04-25 21:15:48 +08:00
    gpt4 出错了
    gpt4 turbo 做对了
    GGBond2001
        27
    GGBond2001  
       2024-04-25 21:20:03 +08:00
    @GGBond2001 gpt4-32k 也做对了, 就 gpt4-8k 没做对
    param
        28
    param  
       2024-04-25 21:23:55 +08:00 via Android
    用 wolfram alpha 插件
    Persimmon08
        29
    Persimmon08  
    OP
       2024-04-25 22:55:16 +08:00
    @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
    Persimmon08
        30
    Persimmon08  
    OP
       2024-04-25 22:56:06 +08:00
    @zzzsy 该充值 GPT4 了
    Persimmon08
        31
    Persimmon08  
    OP
       2024-04-25 22:56:41 +08:00
    @kenneth104
    @SWALLOWW 表现不错,值得信赖
    Persimmon08
        32
    Persimmon08  
    OP
       2024-04-25 22:59:25 +08:00
    @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
    Persimmon08
        33
    Persimmon08  
    OP
       2024-04-25 23:00:38 +08:00
    @Peikon 这答错了呀,赶紧换下一家
    Persimmon08
        34
    Persimmon08  
    OP
       2024-04-25 23:01:18 +08:00
    @goodryb 确实不太聪明
    Persimmon08
        35
    Persimmon08  
    OP
       2024-04-25 23:02:16 +08:00
    @justsomac 免费 claude 都能答对,明天再问问?
    Persimmon08
        36
    Persimmon08  
    OP
       2024-04-25 23:03:51 +08:00
    @lihaokey 基于 gpt4 得 copilot 还是表现不错
    Persimmon08
        37
    Persimmon08  
    OP
       2024-04-25 23:04:49 +08:00
    @Track13 充钱就是不一样,一个月多钱呢?
    Persimmon08
        38
    Persimmon08  
    OP
       2024-04-25 23:10:13 +08:00
    @hhjuteman 确实,提醒他用洛必达法则也许能对
    Persimmon08
        39
    Persimmon08  
    OP
       2024-04-25 23:10:44 +08:00
    @lihaokey 多问他几次,10 次会有 3 次答错
    wwhc
        40
    wwhc  
       2024-04-26 01:04:38 +08:00
    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 。
    jiaxinbinggan
        41
    jiaxinbinggan  
       2024-04-26 01:52:21 +08:00 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.
    bgm004
        42
    bgm004  
       2024-04-26 07:21:01 +08:00 via Android
    @Persimmon08 Gemini1.0 现在是免费的,不如 gpt4
    qingyingwan
        43
    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
        44
    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
        45
    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
        46
    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.

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