题目
当xarrow 0时,x^3+x^4与x^2相比是()无穷小。A. 同阶但不等价B. 高阶C. 等价D. 不能比较
当$x\rightarrow 0$时,$x^3+x^4$与$x^2$相比是()无穷小。
A. 同阶但不等价
B. 高阶
C. 等价
D. 不能比较
题目解答
答案
B. 高阶
解析
本题考查无穷小的比较这一知识点。解题思路是根据无穷小比较的定义,通过计算两个无穷小量之比的极限,来判断它们之间的关系。
设$\alpha(x)$和$\beta(x)$是在同一自变量变化过程中的无穷小,且$\beta(x)\neq0$,则有以下几种情况:
- 若$\lim\limits_{x \to x_0} \frac{\alpha(x)}{\beta(x)} = C\neq0$,则称$\alpha(x)$与$\beta(x)$是同阶无穷小;
- 若$\lim\limits_{x \to x_0} \frac{\alpha(x)}{\beta(x)} = 1$,则称$\alpha(x)$与$\beta(x)$是等价无穷小;
- 若$\lim\limits_{x \to x_0} \frac{\alpha(x)}{\beta(x)} = 0$,则称$\alpha(x)$是比$\beta(x)$高阶的无穷小;
- 若$\lim\limits_{x \to x_0} \frac{\alpha(x)}{\beta(x)} = \infty$,则称$\alpha(x)$是比$\beta(x)$低阶的无穷小;
- 若$\lim\limits_{x \to x_0} \frac{\alpha(x)}{\beta(x)}$不存在且不为$\infty$,则称$\alpha(x)$与$\beta(x)$不能比较。
本题中$\alpha(x)=x^3 + x^4$,$\beta(x)=x^2$,计算$\lim\limits_{x \to 0} \frac{x^3 + x^4}{x^2}$:
$\begin{align*}\lim\limits_{x \to 0} \frac{x^3 + x^4}{x^2}&=\lim\limits_{x \to 0} (\frac{x^3}{x^2}+\frac{x^4}{x^2})\\&=\lim\limits_{x \to 0} (x + x^2)\\&=\lim\limits_{x \to 0} x + \lim\limits_{x \to 0} x^2\\&=0 + 0\\&= 0\end{align*}$
因为极限值为$0$,所以当$x \to 0$时,$x^3 + x^4$是比$x^2$高阶的无穷小。