题目
当x→0时,无穷小x+sinx是比xA. 高阶无穷小B. 低阶无穷小C. 同阶但非等价无穷小D. 等价无穷小
当x→0时,无穷小x+sinx是比x
A. 高阶无穷小
B. 低阶无穷小
C. 同阶但非等价无穷小
D. 等价无穷小
题目解答
答案
C. 同阶但非等价无穷小
解析
考查要点:本题主要考查无穷小的阶数比较,涉及等价无穷小的定义及泰勒展开的应用。
解题核心思路:
- 比较两个无穷小的阶数,通常通过计算它们的比值极限来判断。
- 等价无穷小要求比值极限为1,而同阶无穷小要求比值极限为非零常数。
- 利用泰勒展开或已知的等价无穷小替换简化表达式,分析主部项的系数。
破题关键点:
- 将$\sin x$展开为$x - \frac{x^3}{6} + \cdots$,保留主部项$x$。
- 计算$x + \sin x$的主部,与$x$的主部比较,得出阶数关系。
步骤1:展开$\sin x$的泰勒多项式
当$x \to 0$时,$\sin x$的泰勒展开式为:
$\sin x = x - \frac{x^3}{6} + o(x^3).$
因此,$\sin x$的主部为$x$,即$\sin x \sim x$。
步骤2:计算$x + \sin x$的主部
将$\sin x$的主部代入$x + \sin x$:
$x + \sin x \approx x + x = 2x.$
因此,$x + \sin x$的主部为$2x$。
步骤3:比较$x + \sin x$与$x$的阶数
计算比值的极限:
$\lim_{x \to 0} \frac{x + \sin x}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{2x}{x} = 2.$
比值极限为非零常数2,说明$x + \sin x$与$x$是同阶无穷小。
但因为比值不等于1,所以它们不是等价无穷小。