当x→0时 (x)=x-sin ax 与 (x)=(x)^2ln (1-bx) 是等价无穷小,-|||-则 ()-|||-(A) =1, =-dfrac (1)(6) (B) =1, =dfrac (1)(6)-|||-(C) =-1, =-dfrac (1)(6) (D) a=-1 =dfrac (1)(6)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查等价无穷小的定义及泰勒展开的应用,需要根据两个函数在$x \to 0$时的展开式,确定参数$a$和$b$的值。
解题核心思路:
- 等价无穷小的条件:当$x \to 0$时,$\lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{g(x)} = 1$。
- 泰勒展开:将$f(x)$和$g(x)$展开到足够高的阶数,比较它们的主部(即最低次非零项)。
- 参数确定:通过主部系数相等建立方程,解出$a$和$b$。
破题关键点:
- 消除低阶项:若$f(x)$的低阶项不为零,会导致其阶数与$g(x)$不同,需通过$a$的取值使低阶项消失。
- 主部系数匹配:确保$f(x)$和$g(x)$的主部系数相等,从而满足等价无穷小的条件。
步骤1:展开$f(x)$
$f(x) = x - \sin(ax)$,展开$\sin(ax)$到$x^3$项:
$\sin(ax) = ax - \frac{(ax)^3}{6} + o(x^3)$
因此:
$f(x) = x - \left( ax - \frac{a^3 x^3}{6} \right) + o(x^3) = (1 - a)x + \frac{a^3 x^3}{6} + o(x^3)$
步骤2:分析$f(x)$的主部
若$f(x)$与$g(x)$等价,则它们的阶数必须相同。观察$g(x) = x^2 \ln(1 - bx)$的展开:
$\ln(1 - bx) = -bx - \frac{(bx)^2}{2} + o(x^2)$
因此:
$g(x) = x^2 \left( -bx - \frac{b^2 x^2}{2} \right) + o(x^3) = -b x^3 - \frac{b^2 x^4}{2} + o(x^3)$
主部为$-b x^3$。
步骤3:确定$a$的值
若$f(x)$的主部为$x^3$,则$x$项的系数必须为零:
$1 - a = 0 \implies a = 1$
步骤4:确定$b$的值
将$a = 1$代入$f(x)$的展开式:
$f(x) = \frac{1^3 x^3}{6} + o(x^3) = \frac{x^3}{6} + o(x^3)$
根据等价无穷小条件,主部系数相等:
$\frac{1}{6} = -b \implies b = -\frac{1}{6}$