当x→0时,1-cosxcos2xcos3x与axn是等价无穷小,求常数a,n.

问题描述:

当x→0时,1-cosxcos2xcos3x与axn是等价无穷小,求常数a,n.

当x→0时余弦函数在x=0的带佩亚诺余项的泰勒展开式:
cosx=

n+1
k=1
(−1)k−1x2k−2
(2k−2)!
+o(x2n)
则当x→0时函数在x=0的带佩亚诺余项的二阶泰勒展开式分别为:
cosx=1−
1
2
x2+o(x2)

cos(2x)=1−
1
2
(2x)2+o(x2)
=1-2x2+o(x2
cos(3x)=1−
1
2
(3x)2+o(x2)
=1−
9
2
x2+o(x2)

∴1-cosxcos(2x)cos(3x)=1−(1−
1
2
x2+o(x2))
(1-2x2+o(x2))(1−
9
2
x2+o(x2))

=7x2+o(x2
lim
x→0
7x2+o(x2)
axn
=1

∴a=7,n=2
答案解析:①x→0,将余弦函数写为麦克劳林展开式
②利用两个函数是等价无穷小,则极限为1,进行求解
考试点:同阶无穷小、等价无穷小;泰勒公式在函数逼近中的应用.
知识点:本题主要运用泰勒公式求极限,注意变量替换时将x全部替换成新的变量整体