当xto0^+时,下列无穷小按从低阶到高阶的正确排列是A. e^sqrt(x)-1,tan(sin x),ln(1+x^2),1-cos x^2B. tan(sin x),e^sqrt(x)-1,ln(1+x^2),1-cos x^2C. ln(1+x^2),tan(sin x),1-cos x^2,e^sqrt(x)-1D. ln(1+x^2),1-cos x^2,e^sqrt(x)-1,tan(sin x)
A. $e^{\sqrt{x}}-1,\tan(\sin x),\ln(1+x^{2}),1-\cos x^{2}$
B. $\tan(\sin x),e^{\sqrt{x}}-1,\ln(1+x^{2}),1-\cos x^{2}$
C. $\ln(1+x^{2}),\tan(\sin x),1-\cos x^{2},e^{\sqrt{x}}-1$
D. $\ln(1+x^{2}),1-\cos x^{2},e^{\sqrt{x}}-1,\tan(\sin x)$
题目解答
答案
解析
本题考查无穷小阶的比较,解题思路是利用等价无穷小的知识,将每个无穷小量替换为与之等价的简单形式,然后根据等价无穷小的阶数来判断它们从低阶到高阶的排列顺序。
步骤一:分析$e^{\sqrt{x}} - 1$的阶数
当$u\to0$时,$e^u - 1\sim u$。
令$u = \sqrt{x}$,当$x\to0^{+}$时,$u\to0$,所以$e^{\sqrt{x}} - 1\sim\sqrt{x}=x^{\frac{1}{2}}$,其阶数为$\frac{1}{2}$。
步骤二:分析$\tan(\sin x)$的阶数
当$u\to0$时,$\tan u\sim u$,$\sin u\sim u$。
当$x\to0^{+}$时,$\sin x\to0$,所以$\tan(\sin x)\sim\sin x$,又因为$\sin x\sim x$,所以$\tan(\sin x)\sim x$,其阶数为$1$。
步骤三:分析$\ln(1 + x^2)$的阶数
当$u\to0$时,$\ln(1 + u)\sim u$。
令$u = x^2$,当$x\to0^{+}$时,$u\to0$,所以$\ln(1 + x^2)\sim x^2$,其阶数为$2$。
步骤四:分析$1 - \cos x^2$的阶数
当$u\to0$时,$1 - \cos u\sim\frac{1}{2}u^2$。
令$u = x^2$,当$x\to0^{+}$时,$u\to0$,所以$1 - \cos x^2\sim\frac{1}{2}(x^2)^2=\frac{1}{2}x^4$,其阶数为$4$。
步骤五:比较阶数并确定排列顺序
根据上述分析,阶数从小到大的顺序为$\frac{1}{2}<1<2<4$,即$e^{\sqrt{x}} - 1$(阶数$\frac{1}{2}$)、$\tan(\sin x)$(阶数$1$)、$\ln(1 + x^2)$(阶数$2$)、$1 - \cos x^2$(阶数$4$),所以从低阶到高阶的正确排列是$e^{\sqrt{x}} - 1,\tan(\sin x),\ln(1 + x^2),1 - \cos x^2$。