67.设当x→∞时,(1)/(ax^2)+bx+c是比(1)/(x+1)高阶的无穷小,求常数a、b、c的值.
题目解答
答案
当 $x \to \infty$ 时,$\frac{1}{ax^2 + bx + c}$ 是比 $\frac{1}{x+1}$ 高阶的无穷小,即
$\lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{ax^2 + bx + c}}{\frac{1}{x+1}} = \lim_{x \to \infty} \frac{x+1}{ax^2 + bx + c} = 0.$
分子最高次项为 $x$,分母最高次项为 $ax^2$。为使极限为 0,分母的最高次项系数 $a$ 必须不为 0,即 $a \neq 0$。此时,无论 $b$ 和 $c$ 取何值,极限均满足条件。
答案:
$a \neq 0$,$b$、$c$ 为任意常数。
$\boxed{a \neq 0, \quad b, c \text{ 为任意常数}}$
解析
考查要点:本题主要考查无穷小比较的概念,以及多项式函数在无穷远处的极限比较。
解题核心思路:
当$x \to \infty$时,若$\frac{1}{ax^2 + bx + c}$是比$\frac{1}{x+1}$高阶的无穷小,则需满足$\lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{ax^2 + bx + c}}{\frac{1}{x+1}} = 0$。通过分析分子和分母的最高次项次数及系数关系,确定$a, b, c$的取值条件。
破题关键点:
- 比较分子与分母的最高次项次数:分子$x+1$的最高次项为$x$(次数1),分母$ax^2 + bx + c$的最高次项为$ax^2$(次数2)。
- 次数差决定极限性质:当分母次数高于分子次数时,极限为0,此时只需保证分母的最高次项系数$a \neq 0$,而$b, c$的取值不影响最高次项的次数和系数。
根据题意,需满足:
$\lim_{x \to \infty} \frac{\frac{1}{ax^2 + bx + c}}{\frac{1}{x+1}} = \lim_{x \to \infty} \frac{x+1}{ax^2 + bx + c} = 0.$
步骤1:分析分子与分母的最高次项
- 分子:$x + 1$的最高次项为$x$(次数1)。
- 分母:$ax^2 + bx + c$的最高次项为$ax^2$(次数2)。
步骤2:比较次数与系数
当$x \to \infty$时,分式的极限由最高次项决定:
$\frac{x}{ax^2} = \frac{1}{ax} \to 0 \quad (a \neq 0).$
因此,分母的最高次项系数$a$必须非零,即$a \neq 0$。此时,无论$b$和$c$取何值,分母的最高次项仍为$ax^2$,极限恒为0。
结论:
$a \neq 0$,$b$和$c$为任意常数。