函数、极限与连续 / 等价无穷小 / 用等价替换或泰勒首项比较阶数
当 $x\to0$ 时,下列变量是等价无穷小的是( )
正确答案
A
题目解析
【解析】等价无穷小需满足 $\alpha(x)\sim\beta(x)$,即 $\displaystyle\lim_{x\to0}\dfrac{\alpha(x)}{\beta(x)}=1$。逐项验证:
A. $1-\cos x\sim\dfrac{1}{2}x^2$,因 $\cos x=1-\dfrac{x^2}{2}+o(x^2)$,故 $1-\cos x=\dfrac{x^2}{2}+o(x^2)$,比值极限为 1,成立;
B. $\tan^2x\sim x^2$,而 $x$ 为一阶,比值 $\dfrac{x}{\tan^2x}\to\infty$,不等价;
C. $x-\sin x\sim\dfrac{x^3}{6}$,$\cot x=\dfrac{\cos x}{\sin x}\sim\dfrac{1}{x}$,二者阶数相差极大,比值趋于 0;
D. $1-\cos x\sim\dfrac{x^2}{2}$,而 $2x$ 为一阶,比值 $\dfrac{1-\cos x}{2x}\to0$,不等价。故仅 A 正确,选 A。
A. $1-\cos x\sim\dfrac{1}{2}x^2$,因 $\cos x=1-\dfrac{x^2}{2}+o(x^2)$,故 $1-\cos x=\dfrac{x^2}{2}+o(x^2)$,比值极限为 1,成立;
B. $\tan^2x\sim x^2$,而 $x$ 为一阶,比值 $\dfrac{x}{\tan^2x}\to\infty$,不等价;
C. $x-\sin x\sim\dfrac{x^3}{6}$,$\cot x=\dfrac{\cos x}{\sin x}\sim\dfrac{1}{x}$,二者阶数相差极大,比值趋于 0;
D. $1-\cos x\sim\dfrac{x^2}{2}$,而 $2x$ 为一阶,比值 $\dfrac{1-\cos x}{2x}\to0$,不等价。故仅 A 正确,选 A。