极限替换错误

例子

今天做过的两道题,通过错误示范,加深了对极限替换的认识

第一题,过程和结果正确

刚开始做第一题时,我看见有e^x,就想配一个1出来用等价无穷小替换e^x-1 ~x,然后看到前面的x,正好提一个x出来,后面就是重要极限,为1,

第二题,这是我第一次做的错误过程

做第二题的时候,和第一题类似,用等价无穷小替换cosx-1 ~x,顺着推,就得到1结果;看起来好像没问题,实际上是错的;通过查资料,仔细研究,我发现错误的原因是精度不够

重要界限没有错,错的地方在于带入,应该把三次方的项也带进去,这里可以看泰勒公式

为什么要把三次方也带进去,因为它的分母是二阶的,sinx/x展开后,如果有二阶的项,也会影响最后的结果;所以按原来的思路应该改成下面这样

这次结果就正确了;想起来以前上高数课时,老师似乎说过,不能在加减法中用无穷小等价替换;现在看来,好像也可以换,只要把握好精度;张宇课上说,老师不让用是为了保护我们,不让我们算错;这样解释好像也有道理;

对泰勒的理解

泰勒公式本质上就是当x趋于x0时,用x0点的值不断去逼近它;利用指数函数的导数是本身的特性,用不的阶数去划分它们变化的速度(比如在一个变化过程中,a趋于一个值的速度比b趋于零的速度快,就说a比b高阶无穷小),当泰勒展开阶数越高,后面的佩亚洛余项o(x)也就越小;当o(x)小到可以忽略不记的时候,泰勒不断逼近的这个值就越接近原函数的值,这个时候可以看成函数原本的值;怎么写着写着就像在写微分的意义了,微分就是如果函数可以写成f(x)=A∆x+o(x)的形式(A是与∆x的无关的常数),则称A∆x为f(x)在点x0处的微分;微分是用简单量代替复杂量,实际上也不是函数点x0本来的值,但是这个误差可以忽略不记;这就是极限,无限逼近

泰勒公式从根本上阐述了无穷小等价替换的本质。什么时候进行怎样的等价替换?该不该增加这些项?无穷小等价替换不唯一……..都可以通过泰勒公式给予强有力的解释

我只想说,泰勒牛啤;不用一直洛洛洛····,而且有时候还失效

补充:非零因子代入(局部极限带入)

设f(x),g(x),在x0的邻域内有定义,当x趋于x0时,f(x)极限存在为A且A不为0,则

原则

  • 整体乘积
  • 该因子极限不能为0

逻辑