第二模块 函数、极限、连续 第七节 无穷小量的比较 第二模块 函数、极限、连续 第七节 无穷小量的比较 定义 设 ( x ) 和 b ( x ) 为( x → x0 或 x → ) 两个无穷小量. 若它们的比有非零极限, 即 则称 (x ) 和 b (x ) 为同阶无穷小. 若 c = 1,则称 ( x ) 和 b (x ) 为等价无穷小量, 并记为 ( x ) ~ b ( x ),( x → x0 或 x → ) .
例如,在 x → 0 时 sin x 和 5 x 都是无穷小量, 且 所以当 x → 0 时,sin x 和 5 x 是同阶无穷小量. x ,sin x,tan x, 1 - cos x,ln(1 + x) 等都是无穷小量. 又如,因为在 x → 0 时,
并且 所以,当 x → 0 时, x 与 sin x, x 与 tan x, x 与 ln(1 + x ) 都是等价无穷小量, 即 x ~ sin x, x ~ tan x, ln(1 + x) ~ x.
定义 设 ( x ) 和 b (x ) 为 x → x0 (或 x → ) 时的无穷小量, 若它们的比的极限为零,即 则称当 x → x0 (或 x → )时, ( x ) 是 b ( x ) 的高阶无穷小量, 或称 b ( x ) 是 ( x ) 的低阶无穷小量,记为 ( x ) = o (b ( x )) . 例如, x2, sin x 都是 x → 0 时的无穷小量, 且 所以,当 x →0 时, x2 是 sin x 的高阶无穷小量,即 x2 = o(sin x).
定理 1 设 ( x ) ~ 1( x ),b ( x ) ~ b1( x ), 且 存在(或无穷大量), 则 也存在或(无穷大量), 并且
证 由定理条件可知 因此有 即可仿上面的证法 .
例 1 解 因为 x →0 时, ln (1 + x) ~ x, ex - 1 ~ x, 所以
例 2 解 因为 x →0 时, tan 5x ~ 5x, 所以
例 4 解
若直接用 x 代替 tanx 及 sinx, 则 是错误的. 因为,虽然 tanx x,sinx x ,但 tanx - sinx 0 则不成立,因此,这里用 0 代替 tanx – sinx 是错误的.