题目
当xlongrightarrow 0时,下列变量中是无穷小量的有A. sin(1)/(x)B. (sin x)/(x)C. 2^-x-1D. ln |x|
当$x\longrightarrow 0$时,下列变量中是无穷小量的有
A. $\sin\frac{1}{x}$
B. $\frac {\sin x}{x}$
C. $2^{-x}-1$
D. $\ln |x|$
题目解答
答案
C. $2^{-x}-1$
解析
考查要点:本题主要考查无穷小量的定义及常见函数在$x \to 0$时的极限性质。
解题核心思路:判断每个选项在$x \to 0$时的极限是否为0。
关键点:
- 无穷小量的定义:当$x \to x_0$时,若$f(x) \to 0$,则$f(x)$是无穷小量。
- 常见函数的极限特性:如$\sin x / x$的极限为1,$\ln |x|$趋向负无穷等。
选项分析
A. $\sin \frac{1}{x}$
当$x \to 0$时,$\frac{1}{x}$在实数范围内无界振荡,$\sin \frac{1}{x}$在$[-1, 1]$之间无限次振荡,极限不存在,因此不是无穷小量。
B. $\frac{\sin x}{x}$
根据标准极限公式$\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = 1$,极限值为1,不是无穷小量。
C. $2^{-x} - 1$
将$2^{-x}$展开为泰勒级数:
$2^{-x} = e^{-x \ln 2} \approx 1 - x \ln 2 + \frac{(x \ln 2)^2}{2} - \cdots$
因此,
$2^{-x} - 1 \approx -x \ln 2 + o(x).$
当$x \to 0$时,高阶小项可忽略,主部为$-x \ln 2$,显然极限为0,是无穷小量。
D. $\ln |x|$
当$x \to 0$时,$|x| \to 0$,$\ln |x| \to -\infty$,极限不存在,不是无穷小量。