题目
43.(判断题,2.0分)当x→0时,sqrt(1+x)~(1)/(n)x。A. 对B. 错
43.(判断题,2.0分)当x→0时,$\sqrt{1+x}~\frac{1}{n}x$。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
考查要点:本题主要考查等价无穷小的概念及泰勒展开的应用。
解题思路:判断两个函数是否为等价无穷小,需验证它们的比值在$x \to 0$时是否趋近于1。通过展开$\sqrt{1+x}$的泰勒多项式,分析其主部与$\frac{1}{n}x$的关系即可得出结论。
关键点:
- 等价无穷小的定义:$\lim_{x \to 0} \frac{\sqrt{1+x}}{\frac{1}{n}x} = 1$。
- 泰勒展开:$\sqrt{1+x}$在$x=0$处的展开式为$1 + \frac{1}{2}x + O(x^2)$,其中常数项的存在导致比值发散。
步骤1:写出等价无穷小的定义
若$\sqrt{1+x} \sim \frac{1}{n}x$,则需满足:
$\lim_{x \to 0} \frac{\sqrt{1+x}}{\frac{1}{n}x} = 1.$
步骤2:展开$\sqrt{1+x}$的泰勒多项式
在$x=0$附近展开:
$\sqrt{1+x} = 1 + \frac{1}{2}x + O(x^2).$
步骤3:代入极限表达式
将展开式代入比值:
$\lim_{x \to 0} \frac{n\sqrt{1+x}}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{n\left(1 + \frac{1}{2}x + O(x^2)\right)}{x}.$
步骤4:分析极限结果
忽略高阶小项$O(x^2)$后,分子为$1 + \frac{1}{2}x$,分母为$x$,因此:
$\lim_{x \to 0} \frac{n\left(1 + \frac{1}{2}x\right)}{x} = \lim_{x \to 0} \left(\frac{n}{x} + \frac{n}{2}\right).$
当$x \to 0$时,$\frac{n}{x}$趋向于无穷大,极限不存在且不等于1。
结论:原命题不成立,答案为B。