题15

题目

设函数 . 若 时是等价无穷小,求 的值.

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解 由于 的次数为 3,故可考虑写出 处的 3 阶泰勒公式.

,

可得

. 由等价无穷小量的定义知 .

首先, . 当 时,若 存在,则必有 否则 . 解得 . 又因为 ,所以 .

综上所述, .

注 ① 由 可得 。注意到 也是高阶无穷小量,因此在写 的 3 阶泰勒公式时,并没有出现 这一项.

② 注意: 在乘除法中可使用等价无穷小替换, 但在加减法中, 等价无穷小替换要慎用.

在乘除法中可以使用等价无穷小替换是因为,若当 时, ,则

若如下使用等价无穷小替换 ,

则会得到仅当 时,上式的极限存在,且等于零. 这与 矛盾.