当 X arrow +infty 时,下列变量中为无穷大量的是()A. 1/xB. ln(1+x)C. sin xD. e^-x
A. $1/x$
B. $\ln(1+x)$
C. $\sin x$
D. $e^{-x}$
题目解答
答案
解析
本题考查无穷大量的概念,解题思路是根据无穷大量的定义,分别分析每个选项在$X \rightarrow +\infty$时的极限情况。
选项A
对于函数$y = \frac{1}{x}$,根据极限运算法则,求$\lim\limits_{x \to +\infty} \frac{1}{x}$。
当$x$趋近于正无穷大时,分母$x$越来越大,那么整个分数$\frac{1}{x}$的值就越来越趋近于$0$,即$\lim\limits_{x \to +\infty} \frac{1}{x} = 0$,所以$\frac{1}{x}$在$x \to +\infty$时是无穷小量,不是无穷大量。
选项B
对于函数$y = \ln(1 + x)$,求$\lim\limits_{x \to +\infty} \ln(1 + x)$。
令$t = 1 + x$,当$x \to +\infty$时,$t \to +\infty$,则$\lim\limits_{x \to +\infty} \ln(1 + x)=\lim\limits_{t \to +\infty} \ln t$。
因为对数函数$y = \ln t$在定义域$(0, +\infty)$上是单调递增的,当$t$趋近于正无穷大时,$\ln t$也趋近于正无穷大,即$\lim\limits_{t \to +\infty} \ln t = +\infty$,所以$\ln(1 + x)$在$x \to +\infty$时是无穷大量。
选项C
对于函数$y = \sin x$,正弦函数的值域是$[-1, 1]$,即$-1\leqslant \sin x\leqslant 1$。
当$x \to +\infty$时,$\sin x$的值始终在$[-1, 1]$这个区间内不断波动,不会趋近于无穷大,所以$\sin x$在$x \to +\infty$时不是无穷大量。
选项D
对于函数$y = e^{-x}$,可将其变形为$y = \frac{1}{e^{x}}$,求$\lim\limits_{x \to +\infty} e^{-x}=\lim\limits_{x \to +\infty} \frac{1}{e^{x}}$。
当$x \to +\infty$时,指数函数$e^{x}$趋近于正无穷大,那么$\frac{1}{e^{x}}$就趋近于$0$,即$\lim\limits_{x \to +\infty} \frac{1}{e^{x}} = 0$,所以$e^{-x}$在$x \to +\infty$时是无穷小量,不是无穷大量。