低阶无穷小
高等数学术语
低阶无穷小(Low order infinitesimal)是以数零为极限的变量,属于高等数学学科。无穷小就是以数零为极限的变量。确切地说,当自变量x无限接近x0(或x的绝对值无限增大)时,函数值f(x)与零无限接近,即f(x)=0(或f(x)=0),则称f(x)为当x→x0(或x→∞)时的无穷小量。例如,f(x)=(x-1)2是当x→1时的无穷小量,f(n)=1/n 是当n→∞时的无穷小量,f(x)=sinx是当x→0时的无穷小量。特别要指出的是,切不可把很小的数与无穷小量混为一谈。
定义
首先介绍无穷小量的概念。
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。例如在时是无穷小量,而不能笼统说是无穷小量。也不能说无穷小是,是指负无穷大。
设f在某x0的空心邻域有定义。
对于任给的正数 ε(无论它多么小),总存在正数(或正数)使得不等式(或)的一切对应的函数值都满足不等式,则称函数为当(或)时的无穷小量。记做:(或)。
若,则称“β 是比 α 较低阶的无穷小”。意思是在某一过程中,β→0 比 α→0 慢一些。
例如,因为
所以 x→∞ 时,1/2x 是比 1/3x2 较低阶的无穷小。意思是在x→∞ 的过程中,1/2x→0 比1/3x2→0 的速度慢。
无穷小的比较
观察无穷小比值的极限:
两个无穷小比值极限的各种不同情况,反映了不同的无穷小趋于零的“快慢”程度。在x→0 的过程中,x2→0 比 3x→0 “快些”,反过来 3x→0 比 x2→0 “慢些”,而 sin x→0 与 x→0 “快慢相仿”。
为了应用上的需要,我们就无穷小之比的极限存在或为无穷大时,给出下面的比较定义。
定义,设 α 及 β 都是同一个自变量的变化过程中的无穷小。
如果,就说β是比α高阶的无穷小,记为;
如果,就说β是比α 低阶的无穷小;
如果,就说β与α 是同阶无穷小;
如果,就说β是关于 α 的k阶无穷小;
如果,就说β与α 是等价无穷小,记为 β~α。
参考资料
最新修订时间:2022-09-24 10:56
目录
概述
定义
参考资料