上节课我们学习了极限的相关知识概念及解题方法,今天我们学习无穷小的有关知识。

什么是无穷小? 无穷小是指在某一极限过程中以零为极限的变量称为无穷小

高等数学最大值最小值问题(第一章第二讲无穷小和它的阶)(1)

在无穷小的定义中我们提到了极限,那极限与无穷小又有什么关系呢?

高等数学最大值最小值问题(第一章第二讲无穷小和它的阶)(2)

从无穷小与无穷大的比较中我们看到,a为无穷小量,那么1/a就为无穷大量。在这里提醒大家在解题时我们可以把0理解为无穷小,但是无穷小不是0,只是无限趋近于0,这一点是易混淆之处。

无穷小的运算性质:(1)有限个无穷小的代数和仍为无穷小(2)有限个无穷小的积仍为无穷小(3)有界变量与无穷小的乘积亦为无穷小。对于(3)我们强调下有界变量类似于sinx,cosx等等其值域在[-1,1],所以与无穷小的乘积还是无穷小。

注意:1.无穷大量不具有无穷小量相应的运算性质,不可将无穷小量的运算性质应用到无穷大量运算之中。2.无穷大量的运算性质通常转化为无穷小量的运算来进行。

设a(x)与b(x)为同一个极限过程中的无穷小,且存在极限lima(x)/b(x)=t

(1)若t≠0,则称a(x)与b(x)在该极限过程中为同阶无穷小

(2)若t=1,则称a(x)与b(x)在该极限过程中为等价无穷小,记为a(x)--b(x)

(3)若t=0,则称在该极限过程中a(x)是b(x)的高阶无穷小,记为a(x)=o(b(x))

当然,若lima(x)/b(x)不存在(且不为∞),称a(x),b(x)不可比较

常见的等价无穷小

当x→0时,sinx--x,tanx--x,ln(1 x)--x,e^x-1--x,a^x-1--xlna,arcsinx--x,arctanx--x

1-cosx--x²/2,(1 ax)^b-1--abx

学习了无穷小接下来看几道题目

高等数学最大值最小值问题(第一章第二讲无穷小和它的阶)(3)

解:这个题拿过来,先把0带入分子分母为0/0型,那就可以用我们的等价无穷小来代替,分子代替为

xln(2 cosx/3),分母为x^3,约分之后limln(2 cosx/3)/x²,分子可以写成ln(1 (cosx-1)/3)

再利用等价无穷小ln(1 x)--x把分子替换为cosx-1/3,再根据等价无穷小1-cosx--x²/2把分子改写为-x²/6,

而分母是x²,约分之后为-1/6。

注意再在每次使用等价无穷小进行替换时要注意带入x→0看分子分母是否满足0/0 型,这个题目3次用等价无穷小,3次必须全部满0/0型。

高等数学最大值最小值问题(第一章第二讲无穷小和它的阶)(4)

这个题目就看x→0时,lima(x)/b(x)是否为0,首先排除A,B为什么因为1-cosx--x²/2,阶数AB是一样的,为2阶,所以都排除,C有平方还有平方根更要排除,阶数1阶比A,B都要低,再看D,lim(x-tanx)/x²,符合0/0型,洛必达法则lim(1-sec²x)/2x=lim-tan²x/2x=lim-x/2=0,所以答案为D

亲爱的小伙伴们,这就是我们今天所讲的关于无穷小的概念、运算性质及等价无穷小替换方面的知识,不懂得以及小编做的不足之处可以反馈给小编,及时的收藏下,关注下小编,小编每天也会及时的更新数学方面的知识,感恩一路有你们陪伴。

下节课我们讲有关连续与间断方面的知识。

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