题目
8、判断题(0.5分) 1-cosx与(x^2)/(2)等价A. 正确B. 错误
8、判断题(0.5分)$ 1-cosx$与$\frac{x^{2}}{2}$等价
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
本题考查等价无穷小的概念及判断方法。。解题思路是根据等价无穷小的定义,判断当$某个变量)趋于某个值时,两个函数的比值的极限是否为1。若极限为1,则这两个函数是等价无穷小;若极限不为1,则不是等价无穷小。本题中是判断当\(x\to0$时,$1 - \cos x$与$\frac{x^{2}}{2}$是否为为等价无穷小,所以需要计算$\lim\limits_{x\toto0}\frac{1 - - \cos x}{\frac{x^{2}}{2}}$的值。
- 首先,根据三角函数的二倍角公式$\cos x = 1 - 2\sin^{2}\frac{x}{2}$,将$1 - \cos x$进行变形:
- $1 - \cos x = 1-(1 - 2\sin^{2}\frac{x}{2})=2\sin^{2}\frac{x}{2}$。
- 然后,将变形后的式子代入极限$\lim\limits_{x\to0}\frac{1 - \cos x}{\frac{x^{2}}{2}}$中:
- $\lim\limits_{x\to0}\frac{1 - \cos x}{\frac{x^{2}}{2}}=\lim\limits_{x\to0}\frac{2\sin^{2}\frac{x}{2}}{\frac{x^{2}}{2}}$。
- 接着,对式子进行化简:
- $\(\lim\limits_{x\to0}\frac{2\sin^{2}\frac{x}{2}}{\frac{x^{2}}{2}}=\lim\limits_{x\to0}\frac{\sin^{2}\frac{x}{2}}{(\frac{x}{2})^{2}}$。
- 再根据重要极限$\lim\limits_{t\to0}\frac{\sin t}{t} = 1$,令$t=\frac{x}{2}$,当$x\to0$时,$t\to0$,则$\lim\limits_{x\to0}\frac{\sin\frac{x}{2}}{\frac{x}{2}} = 1$。
- 所以$\lim\limits_{x\to0}\frac{\sin^{2}\frac{x}{2}}{(\frac{x}{2})^{2}}=\left(\lim\limits_{x\to0}\frac{\sin\frac{x}{2}}{\frac{x}{2}}\right)^{2}=1^{2}=1$。
- 最后,根据等价无穷小的定义,当$\lim\limits_{x\to0}\frac{1 - \cos x}{\frac{x}^{2}}{2}=1$时,$1 - \cos x$与\(\frac{x^{2}}{2}\主要主要考查等价无穷小的判断,解题关键在于利用等价无穷小的定义,通过计算极限来确定两个函数是否等价。 1. 利用三角函数公式变形: - 由$\cos x = 1 - 2\sin^{2}\frac{x}{2}$,可得$1 - \cos x = 2\sin^{2}\frac{x}{2}$。
- 计算极限:
计算$\lim\limits_{x\to0}\frac{1 - \cos x}{\frac{x^{2}}{2}}=\lim\limits_{x\to0}\frac{2\sin^{2}\frac{x}{2}}{\frac{x^{2}}{2}}$。- 进一步化简为$\lim\limits_{x\to0}\frac{2\sin^{2}\frac{x}{2}}{\frac{x^{2}}{2}}=\lim\limits_{x\to0}\frac{\sin^{2}\frac{x}{2}}{(\frac{x}{2})^{2}}$。
- 根据重要极限$\lim\limits_{t\to0}\frac{\sin t}{t} = 1$,令$t = \frac{x}{2}$,当$x\to0$时,$t\to0$,则$\lim_{x\to0}\frac{\sin\frac{x}{2}}{\frac{x}{2}} = 1$。
- 所以$\lim\limits_{x\to0}\frac{\sin^{2}\frac{x}{2}}{(\frac{x}{2})^{2}}=\left(\lim_{x\to0}\frac{\sin\frac{x}{2}}{\frac{x}{2}}\right)^{2}=1^{2}=1$。
- 根据等价无穷小判断:
- 因为$\lim\limits_{x\to0}\frac{1 - \cos x}{\frac{x^{2}}{2}} = 1$,根据等价无穷小的定义,当$x\to0$时,$1 - \cosx$与$\frac{x^{2}}{2}$是等价无穷小。