题目
若当x→x0时,α(x)、β(x)都是无穷小,则当x→x0时,下列表达式不一定是无穷小的是( )A. |α(x)|+|β(x)|B. α2(x)+β2(x)C. ln[1+α(x)•β(x)]D. ((α)^2(x))/(β(x))
若当x→x0时,α(x)、β(x)都是无穷小,则当x→x0时,下列表达式不一定是无穷小的是( )
A. |α(x)|+|β(x)|
B. α2(x)+β2(x)
C. ln[1+α(x)•β(x)]
D. $\frac{{α}^{2}(x)}{β(x)}$
题目解答
答案
D. $\frac{{α}^{2}(x)}{β(x)}$
解析
考查要点:本题主要考查无穷小量的运算性质,特别是不同运算组合后的极限行为。
解题核心思路:
- 无穷小量的定义:当$x \to x_0$时,若$\alpha(x) \to 0$且$\beta(x) \to 0$,则称它们为无穷小。
- 关键性质:
- 有限个无穷小的和、差、积仍是无穷小;
- 无穷小与有界量的乘积仍是无穷小;
- 分母为无穷小的分式可能发散,需具体分析分子与分母的趋近速度。
破题关键点:
- 选项D的分母是$\beta(x)$,当$\beta(x) \to 0$时,若分子$\alpha^2(x)$趋近于0的速度比分母慢,则分式可能发散,从而不一定是无穷小。
选项分析
选项A:$|\alpha(x)| + |\beta(x)|
- 性质应用:两个非负无穷小的和仍为无穷小。
- 结论:一定是无穷小。
选项B:$\alpha^2(x) + \beta^2(x)$
- 性质应用:平方运算保持非负性,且无穷小的平方仍是无穷小。
- 结论:一定是无穷小。
选项C:$\ln[1 + \alpha(x)\beta(x)]$
- 泰勒展开:当$\alpha(x)\beta(x) \to 0$时,$\ln(1 + \epsilon) \approx \epsilon$($\epsilon$为无穷小)。
- 等价无穷小:$\ln[1 + \alpha(x)\beta(x)] \sim \alpha(x)\beta(x)$,而乘积$\alpha(x)\beta(x)$是无穷小。
- 结论:一定是无穷小。
选项D:$\frac{\alpha^2(x)}{\beta(x)}$
- 反例分析:
设$\alpha(x) = x - x_0$,$\beta(x) = (x - x_0)^3$,则:
$\frac{\alpha^2(x)}{\beta(x)} = \frac{(x - x_0)^2}{(x - x_0)^3} = \frac{1}{x - x_0}.$
当$x \to x_0$时,分母趋近于0的速度比分子快,导致分式趋向$+\infty$,不再是无穷小。 - 结论:不一定是无穷小。