1 / x * x = 1, 是以, 1 / x 和 x 是 同階 且 等價 的 無窮大 和 無窮小, 這裡 同階 的 意思 是 相乘 的 結果 是 常數, 等價 是 相乘 的 結果 是 1 。
等價無窮小, 同階無窮小, 高階無窮小, 等價無窮大, 同階無窮大, 高階無窮大, 這些 是 加減乘除 四則運算 裡 的 概念 , 也可以算上 乘方 開方 。
但 當 變量 x 同時出現在 底數 和 指數 時, 情況 就 一樣了, 底數 和 指數 之間 不能 “約分” 或 “相減” 。 比如, 底數 是 無窮小, 指數 是 無窮大, 兩者 等價,或者 同階, 但 并不能 通過 約分 或 相減 約掉消掉 化簡 。
那 要 怎麼計算 ( 1 / x ) ^ x , x -> 無窮 的 極限 呢 ?
( 1 / x ) ^ x , x -> 無窮
= [ e ^ ln ( 1 / x ) ] ^ x
= e ^ [ ln ( 1 / x ) * x ]
這樣, 隻要 求得 ln ( 1 / x ) * x , x -> 無窮 的 極限 就可以 知道 ( 1 / x ) ^ x , x -> 無窮 的 極限 了 。
當 x -> 無窮 時, 1 / x -> 0 , ln ( 1 / x ) -> - 無窮 , x -> 無窮, ln ( 1 / x ) * x = - 無窮 * 無窮 = - 無窮
= e ^ ( - 無窮 )
-> 0
做完了以後, 發現, 其實 ( 1 / x ) ^ x , x -> 無窮 的 答案 目測 就可以看出來, 當 x -> 無窮 時, 1 / x -> 0 , 是 無窮小, 無窮小 的 無窮次方 當然 更 趨于 0 了, 也是 無窮小 。
不過, 因為 ( 1 / x ) ^ x 裡, x 同時 出現在 底數 1 / x 和 指數 x 裡, 是以, 看起來 還是 有一點迷惑性的 。