0/0型极限问题不太明白当求这种极限的时候,书上说用无穷小量替换只能用于乘除不能用于加减(比如分子是加减法时),可是后来我发现当分子分母加减法时却可以用泰勒公式计算,这是为什

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/04 19:22:55
0/0型极限问题不太明白当求这种极限的时候,书上说用无穷小量替换只能用于乘除不能用于加减(比如分子是加减法时),可是后来我发现当分子分母加减法时却可以用泰勒公式计算,这是为什

0/0型极限问题不太明白当求这种极限的时候,书上说用无穷小量替换只能用于乘除不能用于加减(比如分子是加减法时),可是后来我发现当分子分母加减法时却可以用泰勒公式计算,这是为什
0/0型极限问题
不太明白当求这种极限的时候,书上说用无穷小量替换只能用于乘除不能用于加减(比如分子是加减法时),可是后来我发现当分子分母加减法时却可以用泰勒公式计算,这是为什么?泰勒公式不也是无穷小量替换么?

0/0型极限问题不太明白当求这种极限的时候,书上说用无穷小量替换只能用于乘除不能用于加减(比如分子是加减法时),可是后来我发现当分子分母加减法时却可以用泰勒公式计算,这是为什
对于你的问题,我们首先澄清一点,那就是,泰勒公式不是等价无穷小替换.
等价无穷小替换是一种近似替换,替换者与被替换者一般并不相等,只是他们的比值的极限等于一而已.好比说当 x→0 时,x 与 sin x 是等价无穷小,但无论 |x| 怎样小,只要 x ≠ 0,等式 x = sin x 都不会成立,我们所能知道的信息,最多只是 lim_{x → 0} (sin x /x)=1.
而泰勒公式则不同,它是准确等式.好比说
sin x =x- x^3 /3!+ R_3(x)
是 sin x 在 x=0 附近的三阶泰勒展开式.那么这个等式就对任何的 x 都准确无误地成立,而不象上述的 x 与 sin x 那样,只在一点处相等,其他时候只是近似相等.其中,等式右边的 R_3(x) 称为余项,虽然我们不知道(不需要知道)它等于多少,但是这个 R_3(x) 却不能随便拿掉,一旦拿掉,等式就不再成立,也就不能称为泰勒公式了.
二者的上述差别,造成如下结果:
由于等价无穷小之间一般并不相等,使用等价无穷小替换后,实质上已是在求另外一个不同的极限了,仅仅由于极限四则运算的法则,才能保证在乘除运算中,使用等价无穷小替换后,结果仍然不变.例如,下列运算过程
lim_{x → 0}(tan 2x / sin 5x) = lim_{x→ 0}(2x/5x)=2/5
中,lim_{x → 0}(tan 2x / sin 5x) 与 lim_{x→ 0}(2x/5x) 实质上是两个不同的极限,他们之间所以能够相等,是由于“乘积的极限等于极限的乘积”这一法则:
lim_{x → 0}(tan 2x / sin 5x) =lim_{x → 0}(tan 2x / 2x ) × lim_{x → 0}(2x / 5x) × lim_{x → 0}(5x / sin 5x)=lim_{x → 0}(2x / 5x).
而在分子或分母的加减运算中,则没有任何类似的法则来保证替换以后,新的极限仍然等于原来的极限.事实上,等价无穷小替换时,替换者与被替换者的差别,在乘除运算中原本并不重要,但在加减运算中则有可能变得重要起来.在这种时候等价无穷小替换就失效了.例如我们上面说 x→ 0 时 x 与 sin x 等价,其实也可以说成是
lim_{x→ 0} (x- sin x)/x =0
换言之,x 与 sin x 之间的差别虽然不是零,但是与 x 或 sin x 中无论哪一个相比,都是微不足道的(高阶无穷小).但是在下列极限
lim_{x→ 0} (x- sin x)/x^3 =1/6 --------------(1)
中就不同了,x 与 \sin x 之间的差别,相对于分母 x^3 来说就变得很重要了,就不能再随随便便用 x 去替换 \sin x 了.
象上面 (1) 式这种情况,就应该用泰勒公式.由于泰勒公式是准确等式,将极限式中某一项或几项按照泰勒公式展开后,并不会产生一个实质上与原来极限不同的新极限.拿 (1) 式来讲,将 sin x 按泰勒公式展开到三阶,则有
(x- sin x)/x^3=(x - (x-x^3/3!+R_3(x)) ) / x^3 =1/6 - R_3(x) / x^3,
这个等式对任意 x ≠ 0 都准确无误地成立,因而两边取极限,实质上是同一个极限:
lim_{x→ 0}(x- sin x)/x^3 = 1/6 - lim_{x→ 0} (R_3(x) / x^3) = 1/6.
这里再次重申,泰勒公式中的余项是保证等式准确成立的关键,绝不可以去掉.一旦去掉余项,等式就又变成了近似等式,那跟无穷小量替换就又没有本质区别了.实际上,在 (1) 式中用 x 代替 sin x 之所以发生错误,也可以说是不正确地舍弃余项的结果:由于 sin x 的一阶展式为
sin x = x + R_1(x),
用 x 代替 sin x 相当于舍弃了余项 R_1(x) ,殊不知关键的东西正是隐藏在 R_1(x) 中.

0/0型极限问题不太明白当求这种极限的时候,书上说用无穷小量替换只能用于乘除不能用于加减(比如分子是加减法时),可是后来我发现当分子分母加减法时却可以用泰勒公式计算,这是为什 2道极限的问题!初学,很多不太明白, 有关极限四则运算的问题使用极限四则运算的条件是各项的极限都存在.我想问的是,当我分解时如何知道分解出来的项的极限存在?还是不太明白 关于左极限右极限的几个问题,刚学微积分,对于有些问题不太明白比如所谓的左极限右极限 比如e ^(1/x) x 趋于0的时候有两种情况 就是从左边和从右边 当从左边趋于零的时候e ^(1/x)趋于0 考研高等数学求极限的问题.当Limfx=无穷,x趋近于无穷时,我们可以认为fx极限不存在,那么在极限四则运算中,当x趋近于无穷时,gx极限为0,fx极限为无穷,为什么gx比fx有意义拿?我认为,既然fx极限不 求极限问题,请问,当x趋向0 cos 1/x 的极限怎么求啊? 数学极限问题 求lnx/x当x趋于0的极限. 大一高数求极限问题有图.当X-》0时求极限,那两个是根号 两个重要极限这类的问题.这种题没弄明白啊 用洛必达和“和的极限等于极限的和”求极限问题?用洛必达和“和的极限等于极限的和”求极限问题时,是不是最后要是求出极限为0或是无穷,或是一点的左右极限不等,就说明不能用这两种 求极限的问题.当x趋近a时,求(sinx-sina)/x-a的极限 求极限当X—0^+时,X^X的极限为1的过程? 利用两个重要极限求当limx→0时,xsinx/1的极限 高等数学(工专)求极限问题求下列极限① 当 x 无线趋近于0时 tan5x/x的极限② 当 n 趋向于无穷大时,2^n * sin(x/2^n)的极限③ 当 n 趋向于无穷大时 ((2n+3)/(2n+1))^(n+1)的极限④ 当 x 趋向于a时 (s 求教高人求极限问题一个我在参考书上看到一个解答过程中:lim(lnx-ax) 其中a>0,当x趋于正无穷时,极限是负无穷,不知道是怎么算出负无穷的 求当t→0时t^t的极限 当X→0时,求sin3x/sin2x的极限 大学 高数极限问题当x趋近于0时,求(sinx-tanx)/sin(x^ 3)的极限,很着急的!