题目
7. (3.0分) 当x→0时,ln(1+x)是x²的A. 等价无穷小B. 同阶非等价无穷小C. 高阶无穷小D. 低阶无穷小
7. (3.0分) 当x→0时,ln(1+x)是x²的
A. 等价无穷小
B. 同阶非等价无穷小
C. 高阶无穷小
D. 低阶无穷小
题目解答
答案
D. 低阶无穷小
解析
考查要点:本题主要考查无穷小阶的比较,需要判断当$x \to 0$时,$\ln(1+x)$与$x^2$的阶数关系。
解题核心思路:通过计算极限$\lim_{x \to 0} \frac{\ln(1+x)}{x^2}$,根据极限结果判断两者的阶数关系:
- 若极限为1,则为等价无穷小;
- 若极限为非零常数,则为同阶非等价无穷小;
- 若极限为0,则$\ln(1+x)$是$x^2$的高阶无穷小;
- 若极限为无穷大,则$\ln(1+x)$是$x^2$的低阶无穷小。
破题关键点:使用洛必达法则或泰勒展开分析极限值。
步骤1:构造极限表达式
计算$\lim_{x \to 0} \frac{\ln(1+x)}{x^2}$,此时分子和分母均趋近于0,属于$\frac{0}{0}$型不定式,可应用洛必达法则。
步骤2:应用洛必达法则
对分子$\ln(1+x)$和分母$x^2$分别求导:
$\lim_{x \to 0} \frac{\ln(1+x)}{x^2} = \lim_{x \to 0} \frac{\frac{1}{1+x}}{2x} = \lim_{x \to 0} \frac{1}{2x(1+x)}.$
步骤3:分析极限结果
当$x \to 0$时,$1+x \to 1$,因此:
$\lim_{x \to 0} \frac{1}{2x(1+x)} = \lim_{x \to 0} \frac{1}{2x} = +\infty.$
结论:由于极限为无穷大,说明$\ln(1+x)$是$x^2$的低阶无穷小。