题目
当x→0时,x-sinx是x2的( )A. 低阶无穷小B. 高阶无穷小C. 等价无穷小D. 同阶但非等价的无穷小
当x→0时,x-sinx是x
2的( )
A. 低阶无穷小
B. 高阶无穷小
C. 等价无穷小
D. 同阶但非等价的无穷小
A. 低阶无穷小
B. 高阶无穷小
C. 等价无穷小
D. 同阶但非等价的无穷小
题目解答
答案
∵
=
=
=0
∴当x→0时,x-sinx是x 2的高阶无穷小
故选:B.
| lim |
| x→0 |
| x−sinx |
| x2 |
| lim |
| x→0 |
| 1−cosx |
| 2x |
| lim |
| x→0 |
| sinx |
| 2 |
∴当x→0时,x-sinx是x 2的高阶无穷小
故选:B.
解析
考查要点:本题主要考查无穷小阶的比较,需要掌握利用泰勒展开或洛必达法则判断两个无穷小量的阶数关系。
解题核心思路:
- 泰勒展开法:将分子和分母展开为泰勒多项式,比较最高次项的次数。
- 洛必达法则:若极限形式为$\frac{0}{0}$,可多次对分子分母求导,直到能判断极限存在与否。
关键结论:当$\lim_{x \to 0} \frac{x - \sin x}{x^2} = 0$时,说明$x - \sin x$是$x^2$的高阶无穷小。
步骤1:判断极限形式
计算$\lim_{x \to 0} \frac{x - \sin x}{x^2}$,当$x \to 0$时,分子$x - \sin x \to 0$,分母$x^2 \to 0$,属于$\frac{0}{0}$型不定式,可应用洛必达法则。
步骤2:第一次应用洛必达法则
对分子分母分别求导:
$\lim_{x \to 0} \frac{(x - \sin x)'}{(x^2)'} = \lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos x}{2x}$
此时分子$1 - \cos x \to 0$,分母$2x \to 0$,仍为$\frac{0}{0}$型,继续应用洛必达法则。
步骤3:第二次应用洛必达法则
再次对分子分母求导:
$\lim_{x \to 0} \frac{(1 - \cos x)'}{(2x)'} = \lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{2}$
当$x \to 0$时,$\sin x \to 0$,因此极限值为:
$\frac{0}{2} = 0$
结论:
由于$\lim_{x \to 0} \frac{x - \sin x}{x^2} = 0$,说明当$x \to 0$时,$x - \sin x$是$x^2$的高阶无穷小。