7.当n→∞时,与 sin dfrac (1)(n) 不等价的无穷小量是 ()-|||-A. ln (1+dfrac (1)(n)) B. dfrac (1)(1+n) C. ^dfrac (1{n)}-1 D. dfrac (1)(1+{n)^2}

题目解答
答案

解析
本题主要考察无穷小量等价替换的知识,当$x \to 0$时,常见的等价无穷小包括:$\sin x \sim x$、$\ln(1+x) \sim x$、$e^x - 1 \sim x$、$\frac{1}{1+x} \sim 1 - x$(但当$x \to 0$时,$\frac{1}{1+x} \approx 1 - x \approx 1$,不过更准确的是$\frac{1}{1+x} = \frac{1}{n+1} \sim \frac{1}{n}$,因为$n \to \infty$时$\frac{1}{n}$是无穷小,$\frac{1}{n+1} = \frac{1}{n(1+\frac{1}{n})} \sim \frac{1}{n}(1 - \frac{1}{n}) \sim \frac{1}{n}$),以及高阶无穷小的判断。
选项分析:
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选项A:$\ln(1+\frac{1}{n})$
当$n \to \infty$时,$\frac{1}{n} \to 0$,根据等价无穷小$\ln(1+x) \sim x$($x \to 0$),得$\ln(1+\frac{1}{n}) \sim \frac{1}{n}$。而$\sin\frac{1}{n} \sim \frac{1}{n}$,故两者等价,排除A。 -
选项B:$\frac{1}{1+n}$
当$n \to \infty$时,$\frac{1}{n+1} = \frac{1}{n(1+\frac{1}{n})} = \frac{1}{n} \cdot \frac{1}{1+\frac{1}{n}}$,根据等价无穷小$\frac{1}{1+x} \sim 1 - x$($x \to 0$),得$\frac{1}{1+\frac{1}{n}} \sim 1 - \frac{1}{n}$,因此$\frac{1}{n+1} \sim \frac{1}{n}(1 - \frac{1}{n}) \sim \frac{1}{n}$,与$\sin\frac{1}{n}$等价,排除B。 -
选项C:$e^{\frac{1}{n}} - 1$
当$n \to \infty$时,$\frac{1}{n} \to 0$,根据等价无穷小$e^x - 1 \sim x$($x \to 0$),得$e^{\frac{1}{n}} - 1 \sim \frac{1}{n}$,与$\sin\frac{1}{n}$等价,排除C。 -
选项D:$\frac{1}{1+n^2}$
当$n \to \infty$时,$\frac{1}{1+n^2} \approx \frac{1}{n^2}$,是$\frac{1}{n}$的高阶无穷小($\frac{1}{n^2} = o(\frac{1}{n})$),而$\sin\frac{1}{n} \sim \frac{1}{n}$,故$\frac{1}{1+n^2}$与$\sin\frac{1}{n}$不等价,符合题意。