题目
15.(2.0分)用泰勒公式求f(x)=1/(1+x)在x=0处的极值时,需展开到() A. 一次项 B. 二次项 C. 三次项 D. 四次项
15.(2.0分)用泰勒公式求$f(x)=1/(1+x)$在x=0处的极值时,需展开到()
A. 一次项
B. 二次项
C. 三次项
D. 四次项
A. 一次项
B. 二次项
C. 三次项
D. 四次项
题目解答
答案
函数 $ f(x) = \frac{1}{1+x} $ 的一阶导数为 $ f'(x) = -\frac{1}{(1+x)^2} $,在 $ x=0 $ 处有 $ f'(0) = -1 \neq 0 $。由于一阶导数不为零,函数在 $ x=0 $ 处无极值。泰勒展开至一次项可判断导数符号,即 $ f(x) \approx f(0) + f'(0)x = 1 - x $。
因此,需展开到一次项。
答案:$\boxed{A}$
解析
考查要点:本题主要考查利用泰勒展开式判断函数极值的能力,关键在于理解泰勒展开与导数的关系,以及极值存在的必要条件。
解题核心思路:
- 极值的必要条件:若函数在某点处可导且该点为极值点,则一阶导数在该点处必为零。因此,若一阶导数不为零,则该点不可能是极值点。
- 泰勒展开的作用:通过展开泰勒多项式,可以直接观察各阶导数的值。只需展开到一次项即可判断一阶导数是否为零,从而确定是否存在极值。
破题关键点:
- 计算一阶导数,若其在$x=0$处不为零,则无需更高次项即可排除极值存在性。
-
求一阶导数:
$f'(x) = -\frac{1}{(1+x)^2}$
在$x=0$处,$f'(0) = -1 \neq 0$。
结论:由于一阶导数不为零,$x=0$处不是极值点。 -
泰勒展开到一次项:
$f(x) \approx f(0) + f'(0)x = 1 - x$
一次项系数为负,说明函数在$x=0$附近随$x$增大而减小,随$x$减小而增大,进一步验证无极值。
关键结论:只需展开到一次项即可判断极值不存在。