题目
已知当x→0时,函数f(x)=3sinx-sin3x与cxk是等价无穷小,则()。A. k=1,c=4B. k=1,c=-4C. k=3,c=4D. k=3,c=-4
已知当x→0时,函数f(x)=3sinx-sin3x与cxk是等价无穷小,则()。
A. k=1,c=4
B. k=1,c=-4
C. k=3,c=4
D. k=3,c=-4
题目解答
答案
C. k=3,c=4
解析
步骤 1:确定等价无穷小的定义
等价无穷小的定义是:当x→0时,如果两个函数f(x)和g(x)满足lim(x→0) f(x)/g(x) = 1,则称f(x)和g(x)是等价无穷小。
步骤 2:计算f(x)的泰勒展开式
函数f(x) = 3sinx - sin3x,当x→0时,可以使用泰勒展开式来近似计算f(x)。sinx的泰勒展开式为sinx = x - x^3/6 + O(x^5),sin3x的泰勒展开式为sin3x = 3x - 27x^3/6 + O(x^5)。因此,f(x) = 3(x - x^3/6) - (3x - 27x^3/6) = 4x^3 + O(x^5)。
步骤 3:确定等价无穷小的条件
根据等价无穷小的定义,当x→0时,f(x)与cx^k是等价无穷小,即lim(x→0) f(x)/cx^k = 1。根据步骤2的计算结果,f(x) = 4x^3 + O(x^5),因此,k = 3,c = 4。
等价无穷小的定义是:当x→0时,如果两个函数f(x)和g(x)满足lim(x→0) f(x)/g(x) = 1,则称f(x)和g(x)是等价无穷小。
步骤 2:计算f(x)的泰勒展开式
函数f(x) = 3sinx - sin3x,当x→0时,可以使用泰勒展开式来近似计算f(x)。sinx的泰勒展开式为sinx = x - x^3/6 + O(x^5),sin3x的泰勒展开式为sin3x = 3x - 27x^3/6 + O(x^5)。因此,f(x) = 3(x - x^3/6) - (3x - 27x^3/6) = 4x^3 + O(x^5)。
步骤 3:确定等价无穷小的条件
根据等价无穷小的定义,当x→0时,f(x)与cx^k是等价无穷小,即lim(x→0) f(x)/cx^k = 1。根据步骤2的计算结果,f(x) = 4x^3 + O(x^5),因此,k = 3,c = 4。