在微积分中,我们经常会遇到无穷小的概念。其中,同阶无穷小和等价无穷小是最基本的概念之一。同阶无穷小和等价无穷小虽然看起来很像,但还是有很大的区别。让我们仔细看看。
一:同阶无穷小
同阶无穷小是指在进行极限运算时,两个无穷小之比的极限趋于常数。如
果去掉比例中的常数,就是同阶的无穷小。同阶无穷小的比较通常只需要比较各自的最高次幂。
例如,当$x\rightarrow0$时,$x$和$x2$的限制趋于零。因为$\lim\limits_{x\rightarrow0}\frac{x2}{x}=0$,所以$x$和$x2$是同阶无穷小。
二:等价无穷小
等价无穷小是指在进行极限运算时,两个无穷小之比的极限是$1$。也就是说,两个等价无穷小之差可以表示为一个高阶无穷小。
例如,当$x\rightarrow0$时,$sin{x}$和$x$的限制趋于零。因为$\lim\limits_{x\rightarrow0}\frac{\sin{x}}{x}=1$,所以$\sin{x}$和$x$无限小。
三、同阶无穷小与等价无穷小的区别。
同阶无穷小是高阶项的大小,等价无穷小是低阶项的大小。同阶无穷小一般用于求极限的精度,或者两个函数的比较程度;等价无穷小用于判断两个函数的性质是否相似。
例如,当$x\rightarrow0$时,$ex-1$和$x$之间的差异可以表示为
$$e^x-1-x=x+\frac{x^2}{2!}+\frac{x^3}{3!}+...$$
所以$ex-1$和$x$是等价的无穷小。
当比较$x$和$\sin{x}$时,它们是同阶的无穷小。但它们是截然不同的,因为$\sin{x}$在$x=0$时的导数是$1$,而$x$只是一个常数。
综上所述,同阶无穷小和等价无穷小是微积分中非常基本的概念,可以用来研究函数的极限值和性质。学习微积分的学生必须掌握这两个概念的区别和用法。
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