当$x \to 0+$时,$1-\cos^2(x)$是否为$\sin^3(x)$的高阶无穷小?术语求证
无穷小阶数与高阶无穷小概念的澄清
先给你理清楚核心逻辑:你对两个无穷小的等价替换完全正确:
1 - cos²(x)化简后是sin²(x),当x→0时等价于x²,属于2阶无穷小sin³(x)在x→0时等价于x³,属于3阶无穷小
接下来关键是明确「高阶无穷小」的严格定义:当 x→0 时,若极限 lim(β(x)/α(x)) = 0,则称 β(x) 是 α(x) 的高阶无穷小。按这个定义计算:
lim(x→0) [sin³(x) / (1 - cos²(x))] = lim(x→0) [x³ / x²] = lim(x→0) x = 0
所以你的判断是对的——sin³(x) 确实是 1 - cos²(x) 的高阶无穷小。
那考试系统给出相反结论,大概率是两种情况:
- 题目实际问的是「
1 - cos²(x)是不是sin³(x)的高阶无穷小」:这时候极限是lim(x→0) [(1 - cos²(x))/sin³(x)] = lim(x→0) 1/x → ∞,此时1 - cos²(x)是sin³(x)的低阶无穷小,系统结论自然和你的判断相反 - 你可能不小心混淆了表述逻辑:有时候容易把“阶数更高”和“谁是谁的高阶”搞混,但记住核心:阶数越高的无穷小,趋近于0的速度越快,所以它是阶数更低的无穷小的高阶无穷小
建议你再核对下题目原文的具体表述,就能快速定位问题所在啦~
内容的提问来源于stack exchange,提问作者M.Hamza Ali
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