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无穷小和无穷大

时间:2015-10-17 16:11:20      阅读:201      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1. 无穷小就是无穷小量

初学者应当注意的是,无穷小量是极限为0的变量而不是数量0,是指自变量在一定变动方式下其极限为数量0,称一个函数是无穷小量,一定要说明自变量的变化趋势。例如
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时是无穷小量,而不能笼统说
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是无穷小量。也不能说无穷小是
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是指负无穷大。
无穷小量通常用小写希腊字母表示,如α、β、ε等,有时候也用α(x)、ο(x)[1]  等,表示无穷小量是以x为自变量的函数。
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对于任给的正数 ε(无论它多么小),总存在正数
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(或正数
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)使得不等式 
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(或
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)的一切
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对应的函数值
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都满足不等式
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,则称函数
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为当
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(或
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)时的无穷小量。记做:
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(或
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)。
注意:
1.无穷小量不是一个数,它是一个变量。
2.零可以作为无穷小量的唯一一个常量。
3.无穷小量与自变量的趋势相关。
若函数
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在某
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的空心邻域有界,则称g为当
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时的有界量。
例如
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,都是当
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时的无穷小量,
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是当
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时的无穷小量,而
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时的有界量,
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是当
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时的有界量。特别的,任何无穷小量也必定是有界量。
由无穷小量的定义可以推出以下性质:
1、有限个无穷小量之和仍是无穷小量。
2、有限个无穷小量之积仍是无穷小量。
3、有界函数与无穷小量之积为无穷小量。
4、特别地,常数和无穷小量的乘积也为无穷小量。
5、恒不为零的无穷小量的倒数为无穷大,无穷大的倒数为无穷小。

无穷大编辑

有了无穷小量的概念,自然会联想到无穷大的概念,什么是无穷大呢?
当自变量x趋于x0时,函数的绝对值无限增大,则称
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为当
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时的无穷大。记作
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同样,无穷大不是一个具体的数字,而是一个无限发展的趋势。

阶的比较编辑

前提条件

无穷小量是以0为极限的函数,而不同的无穷小量收敛于0的速度有快有慢。因此两个无穷小量之间又分为高阶无穷小低阶无穷小同阶无穷小等价无穷小
首先规定
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都为
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时的无穷小,
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在某
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的空心邻域恒不为0。

高低阶无穷小量

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,则称当
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时,f为g的高阶无穷小量,或称g为f的低阶无穷小量。
记做
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(
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)
特别的,f为当
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时的无穷小量记作
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(
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)

同阶无穷小量

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(c≠0)时,ƒ和ɡ为
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时的同阶无穷小量。
当x→0时的同阶无穷小量:
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;
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等价无穷小量

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,则称ƒ和ɡ是当
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时的等价无穷小量,记做:
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等价无穷小量应用最广泛,常见的有
  当x→0时,
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2. 无穷大
无穷大量就是在自变量的某个变化过程中,绝对值无限增大的变量或函数。
例如
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,是当
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时的无穷大,记作+ 。
 

分类

无穷大分为正无穷大、负无穷大,分别记作+∞、-∞ ,非常广泛的应用于数学当中。

性质

两个无穷大量之和不一定是无穷大;
有界量与无穷大量的乘积不一定是无穷大(如常数0就算是有界函数);
有限个无穷大量之积一定是无穷大。
另外,一个数列不是无穷大量,不代表它就是有界的(如,数列1,1/2,3,1/3,……)。

无穷级数

对于发散至正无穷大(或负无穷大)的无穷级数
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,我们也记作
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(或
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例:
调和级数:
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更一般地,对于p级数
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时有
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素数的倒数之和:
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无穷小和无穷大

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