JavaScript is required

Tìm tất cả các giá trị của a để \[\mathop {\lim }\limits_{x \to 0} \left( {\frac{{\ln \left( {a{x^2} + x + 1} \right) - x}}{{{x^2}}}} \right) = 1\]

A.

\[a = \frac{3}{2}\]

B.

\[a \ne 1\]

C.

a = 1

D.

\[a = \frac{5}{2}\]

Trả lời:

Đáp án đúng: A


Để giải bài toán tìm giới hạn này, ta sử dụng khai triển Taylor (Maclaurin) cho hàm ln(1+u) khi u tiến đến 0: ln(1+u) = u - u^2/2 + o(u^2). Trong bài toán này, ta có u = ax^2 + x. Như vậy: ln(ax^2 + x + 1) = ln(1 + (ax^2 + x)) = (ax^2 + x) - (ax^2 + x)^2/2 + o(x^2) = x + ax^2 - x^2/2 + o(x^2) Do đó: (ln(ax^2 + x + 1) - x) / x^2 = (x + ax^2 - x^2/2 + o(x^2) - x) / x^2 = (ax^2 - x^2/2 + o(x^2)) / x^2 = a - 1/2 + o(1) Khi x -> 0, thì o(1) -> 0. Vậy: lim (x->0) (ln(ax^2 + x + 1) - x) / x^2 = a - 1/2 Theo đề bài, giới hạn này bằng 1, suy ra: a - 1/2 = 1 a = 3/2 Vậy đáp án đúng là A: a = 3/2.

Câu hỏi liên quan