题目
22.当x→0时,将无穷小量α=x^3,β=sqrt(1+x^2)-1,γ=e^2x-1排列,使排在后面的是前面的高阶无穷小,则排列正确的是()A. α,β,γB. λ,α,βC. α,γ,βD. γ,β,α
22.当x→0时,将无穷小量$α=x^{3}$,$β=\sqrt{1+x^{2}}-1$,$γ=e^{2x}-1$排列,使排在后面的是前面的高阶无穷小,则排列正确的是()
A. α,β,γ
B. λ,α,β
C. α,γ,β
D. γ,β,α
题目解答
答案
D. γ,β,α
解析
考查要点:本题主要考查无穷小量的阶数比较,需要利用泰勒展开或等价无穷小替换确定各函数在$x \to 0$时的主部,进而比较阶数高低。
解题核心思路:
- 确定各无穷小量的主部:通过泰勒展开或等价无穷小替换,找到每个函数在$x \to 0$时的等价表达式。
- 比较阶数:根据主部中$x$的幂次,判断各无穷小量的阶数高低。
- 排序规则:题目要求“后面的每个是前面的高阶无穷小”,即低阶在前,高阶在后。
破题关键点:
- α的主部:直接由$x^3$确定为三阶无穷小。
- β的主部:展开$\sqrt{1+x^2}$至二次项,得到$\beta \sim \frac{x^2}{2}$。
- γ的主部:展开$e^{2x}$至一次项,得到$\gamma \sim 2x$。
分析各无穷小量的阶数
1. α = x³
- 直接观察可知,当$x \to 0$时,$\alpha$的主部为$x^3$,是三阶无穷小。
2. β = √(1+x²) − 1
- 对$\sqrt{1+x^2}$进行泰勒展开:
$\sqrt{1+x^2} = 1 + \frac{1}{2}x^2 - \frac{1}{8}x^4 + \cdots$ - 因此,$\beta = \sqrt{1+x^2} - 1 \sim \frac{x^2}{2}$,是二阶无穷小。
3. γ = e²x − 1
- 对$e^{2x}$进行泰勒展开:
$e^{2x} = 1 + 2x + \frac{(2x)^2}{2!} + \cdots$ - 因此,$\gamma = e^{2x} - 1 \sim 2x$,是一阶无穷小。
排序规则验证
- γ(一阶) → β(二阶) → α(三阶):每个后面的无穷小量均为前面的高阶无穷小,符合题意。