最新北航工科数学分析杨小远-第7节无穷小与无穷大的阶的比较-2学时精品课件.ppt

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1、一、无穷小一、无穷小定义定义1 10limsin0,xx .)(0时时的的无无穷穷小小是是当当则则称称xxxf1lim0,xx .1时的无穷小时的无穷小是当是当 xx00( )(; )lim( )0,oxxf xUxf x 定定 ， ，若若.0sin时的无穷小时的无穷小是当是当 xx例如例如.过过程程的的无无穷穷小小类类似似可可以以定定义义其其它它极极限限例如.,00 xxxxxx 3512130 xx x（）（） 35453223545223235452231 21 31 21 31 21 2.1 31 21 2.1 3381 21 2.1 3xxxxxxxxxxxxxxx 解解：故无穷小阶

2、故无穷小阶232012131lim3xxxx 因因此此( () )3360:sin( 112)111cos ,1(12)21(2)(133)xxxxxxxxx +-+-+-+-+ +收敛速度比较收敛速度比较二、无穷大二、无穷大,| )(|,|, 00Mxfxx 都有都有当当 ，内内有有定定义义，若若对对在在设设0);()(00 MxUxf 定义定义4 4.)(0时时的的无无穷穷大大是是则则称称xxxf )(lim0 xfxx).)(lim( xfx或或记作 .,00类类似似其其它它过过程程： xxxxxx特别：., 0)(, 0)(负负无无穷穷大大正正无无穷穷大大， xfxf注意注意1. 无穷

3、大是变量无穷大是变量,不能与很大的数混淆不能与很大的数混淆;3. 无穷大是一种特殊的无界变量无穷大是一种特殊的无界变量,但是无但是无 界变量未必是无穷大界变量未必是无穷大.)(lim. 20认为极限存在认为极限存在切勿将切勿将 xfxxxxy1sin1 .,1sin1,0,但不是无穷大但不是无穷大是一个无界变量是一个无界变量时时当当例如例如xxyx ), 3 , 2 , 1 , 0(221)1( kkxk 取取,22)( kxyk.)(,Mxykk 充充分分大大时时当当), 3 , 2 , 1 , 0(21)2( kkxk 取取, kxk充充分分大大时时当当 kkxyk2sin2)(但但.0M

4、 不是无穷大无界!000000lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim(xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxf xf xf xf xf xf xf xf xf xf xf xf xf xf xf 000)lim( )lim( )lim( )xxxxxxxf xf xf x 其余情况类似可以定义其余情况类似可以定义定义定义5 (5 (无穷大量阶的比较无穷大量阶的比较) ),)(, )(0时时的的无无穷穷大大为为设设xxxgxf;, 0)()(lim. 10的

5、的高高阶阶无无穷穷大大是是称称若若fgxgxfxx ;, 0)()(lim. 20是是同同阶阶无无穷穷大大与与称称若若gflxgxfxx ;, 1)()(lim.30是是等等价价的的无无穷穷大大与与称称若若gfxgxfxx )(0 xxgf记记为为：.),0, 0()()(lim00阶阶无无穷穷大大是是称称若若kfkllxxxfkxx 定义定义7.7.6 (6 (无穷大阶的量化无穷大阶的量化) ).)(10为标准为标准即以即以xx .),0,0()(lim阶阶无无穷穷大大是是称称若若kfkllxxfkx .为标准为标准即以即以kx例例2 22 2阶无穷大阶无穷大)(13235 xxxx2 2阶

6、无穷大阶无穷大2132lim1132lim33235 xxxxxxxxx 23122113lim181xxxxx 解 ：)1()1(2322 xxxx（1）（2）判断下列无穷大的阶判断下列无穷大的阶三三 表示与性质表示与性质定义定义7 70,(; ), ( )0.of gUxg xd d 在在内内有有定定义义 且且0( ), 0,0 |.( )f xxxMmMg x当当时时 若若存存在在使使得得0m 0m )( )()( , 0)()(lim00 xxxgoxfxgxfxx 就记为就记为若若“无无穷穷小小”记记为为特特别别地地 )1()(, 0)(lim,0oxfxfxx).()()( 0 x

7、xxgOxf 就就记记为为（2）（1）基本运算性质基本运算性质有有当当, 0 , 0 nx);)()()(mnxoxoxonmn （2）（1）)()()(mnmnxoxoxo 有有当当, 0 , nx);)()()(mnxoxOxOnmn )()()(mnmnxOxOxO （3）有有时时当当,o(1) ,0 xx);()()( ooo ).()(kkoo 四、等价代换定理证明证明：).()(lim )()()()(lim)()(limxhxgxhxgxgxfxhxf 某邻域有定义，某邻域有定义，在在若函数若函数0)(),(, )(xxhxgxf定理定理1 1( () )00( ) ( ),li

8、m( ) ( ),xxf xg xxxf x h xa且且若若 = =0lim( ) ( ).xxg x h xa = =则则若若,)()(lim0axfxhxx . 0)(, 0)(,)()(lim0 xgxfaxgxhxx常用等价无穷小常用等价无穷小: :,0时时当当 x,21cos1,1,)1ln(,arctan,tan,arcsin,sin2xxxexxxxxxxxxxx ,211xx ,3113xx .21)1(2xx 例例3 3.cos12tanlim20 xxx 求求解解.22tan,21cos1,02xxxxx 时时当当22021)2(limxxx 原式原式. 8 不能滥用等价

9、无穷小代换不能滥用等价无穷小代换.对于代数和中各无穷小不能分别替换对于代数和中各无穷小不能分别替换. .注意注意例例4 4.2sinsintanlim30 xxxx 求求解解.sin,tan,0 xxxxx时时当当 30)2(limxxxx 原式原式. 0 解解,0时时当当 x)cos1(tansintanxxxx ,213x,22sinxx330)2(21limxxx 原式原式.161 错错 .212)1ln(cos12200limlim xxxxxxx. 1)sin(sinsinlimlim00 xxxxxxx. 0212limlim00 xx.,0 时时已已知知 x.212sin)2ar

10、csin(1limlim0sin0 xxxexxx例例5 5ln(1)00(1)11limlimxxxxexx ).1)1( , 11)1(lim0 xxxxx 例例6 60ln(1)lim.xxxa aa a + += = =例例7 7.cos12tanlim20 xxx 求求解解.22tan,21cos1,02xxxxx 时时当当821/)2(lim220 xxx原原式式000000lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim( )lim(xxxxxxxxxxxxxxxxx

11、xxxxf xf xf xf xf xf xf xf xf xf xf xf xf xf xf 000)lim( )lim( )lim( )xxxxxxxf xf xf x 正确叙述并证明下面极限的海涅原理正确叙述并证明下面极限的海涅原理思考题目思考题目 limlim.例例9 9，xxfxC Rffxfx limxfx 123,lim:,nnnnnMxxxxxxf xM nfx因此因此有界数列有界数列, knfxk 存在子列存在子列 limknxfxC Rffxf ，矛盾，矛盾，结论得证结论得证证明：证明：函数的连续海涅原理五、小结五、小结1 1、无穷小的定义、无穷小的定义2 2、无穷大的定义、无穷大的定义3 3、无穷小无穷大的表示与性质、无穷小无穷大的表示与性质4 4、无穷小的等价代换、无穷小的等价代换