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1、2.5 无穷小量与无穷大量,本节讨论极限的求法。利用极限的定义,从变量的变化趋势来观察函数的极限,对于比较复杂的函数难于实现。为此需要介绍极限的运算法则。首先来介绍无穷小,一、无穷小,在实际应用中,经常会遇到极限为0的变量。 对于这种变量不仅具有实际意义,而且更具有理论价值,值得我们单独给出定义,定义 若 ,则称函数 是无穷小. 无穷小有以下几个性质: 性质1 若函数 都是无穷小,则函数 也是无穷小. 性质2 若函数 是无穷小,函数 在 的某去心邻域 有界,则 是无穷小,特别是,若函数 都是无穷小,则函数 也是无穷小,性质3 极限 其中 是无穷小,证明,性质3指出:任何形的函数极限总可将这个函
2、数表为它的极限与无穷小的和,反之亦然.通常在论证问题时,要去掉极限符号变为等号,要应用性质3.因此极限问题实质是无穷小问题.因此函数极限的性质与无穷小量的性质在本质上是相同的. 所以有人把 “数学分析” 也称为“无穷小分析,二、无穷大量,定义 设函数 在 有定义.若 有 , 则称函数 是无穷大,有时也称函数 在 的“极限”是无穷大,表为,若将上述定义中的不等式 分别改为 则分别称函数 是正无穷与负无穷大, 并分别表为 与,无穷大,正无穷大和负无穷大列表对比如下,在上述这三个“无穷大”的定义之中,将 改为 可定 义不同形式的“无穷大”,例1.证明,证明,例2.证明,证明,例3.证明,证明,例如,
3、性质1 若函数 都是无穷大,则函数 是无穷大,证明,性质2 若函数 是无穷大,是有界量,则函数 也是无穷大,性质3 若函数 是无穷小(或无穷大),且 ,则函数 是无穷大(或无穷小,例4,解,商的法则不能用,由无穷小与无穷大的关系,得,小结,无穷小分出法:以分母中自变量的最高次幂除分子,分母,以分出无穷小,然后再求极限,两个相同类型的无穷小量,它们的和、差,给出如下定义,察两个无穷小量之间趋于零的速度的快慢,我们,定的.这与它们各自趋于零的速度有关.为了便于考,积仍是无穷小量,但是它们的商一般来说是不确,三、无穷小的比较,例如,2. 若存在正数 K 和 L,使得在 a 的某一空心邻域,内,有,根据函数极限的保号性,特别当,时,这两个无穷小量一定是同阶的,则记,我们记,穷小量,当然有,反之不一定成立, 例如,但是这两个无穷小量不是同阶的,和通常的等式是不同的,这两个式子的,右边,本质上只是表示一类函数例如,表示 的所有高阶无穷小量的集合,等价无穷小量,记作,也就是说,这里的 “=” 类似于,根据等价无穷小量的定义,显然有如下性质,前面讨论了无穷小量阶的比较, 值得注意的是, 并,这是因为,不是任何两个无穷小量都可作阶的比较. 例如,按照前面讨论的方式进行阶的比较. 这是因为,是一个无界量,并且,下面介绍一个非常有用的定理,上述
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