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文档简介
等价无穷小加减关系在微积分学中,等价无穷小加减关系是一个重要的概念,我们需要在数学上清楚地了解其定义、性质以及使用方法。本文将以一种专业的角度,为大家提供相关参考内容。
一、相关定义
在微积分学中,等价无穷小是指两个无穷小量在某个极限下是相等的,记作$x\simy$。更具体地说,当$x$趋于零的时候,如果$\frac{x}{y}$趋于1,那么就说$x$与$y$是等价无穷小。另外,如果$x∞$,$y∞$,则$x$与$y$是一级无穷小。
根据上述定义,我们可以得出以下结论:
1.若$x\simy$,则$x$和$y$的同阶无穷小,即$x$和$y$的阶数相同。
2.若$x,c\sim0$,$y,d\sim0$,则$$(x\pmc)\simy\pmd,$$$$(\alphax)\sim\alphay,(\alpha为常数),$$$$(xy)\simx\cdoty.$$
二、等价无穷小加减关系的应用
1.函数的极限
在微积分学中,我们经常需要计算函数在某个点处的极限。当函数的极限存在时,我们可以使用等价无穷小的加减关系来计算函数的极限。
例如,我们计算$\lim\limits_{x\rightarrow0}\frac{e^x-1}{x}$时,可以将$\frac{e^x-1}{x}$的分子$e^x-1$拆开,得到$$\lim\limits_{x\rightarrow0}\frac{e^x-1}{x}=\lim\limits_{x\rightarrow0}\frac{e^x}{1}\cdot\frac{1}{x}-\lim\limits_{x\rightarrow0}\frac{1}{x}=\lim\limits_{x\rightarrow0}\frac{e^x}{x}-\lim\limits_{x\rightarrow0}\frac{1}{x}.$$由于$\lim\limits_{x\rightarrow0}\frac{e^x}{x}=1$,$\lim\limits_{x\rightarrow0}\frac{1}{x}=+\infty$,因此$\lim\limits_{x\rightarrow0}\frac{e^x-1}{x}=1$。
2.导数的计算
在微积分学中,导数是函数的重要性质之一,我们需要经常进行导数的计算。当函数的导函数难以直接计算时,我们可以使用等价无穷小的加减关系简化导数的计算。
例如,我们计算$f(x)=\sqrt{x+3}-\sqrt{3x-1}$的导数时,可以将$f(x)$化简为$$f(x)=\sqrt{x+3}-\sqrt{3x-1}=\frac{(x+3)-(3x-1)}{\sqrt{x+3}+\sqrt{3x-1}}.$$由于分母中的两个无穷小在$x=0$处等价,因此$f(x)$在$x=0$处的导数为$$f'(0)=\frac{(1-3)}{2\sqrt{3}}=-\frac{1}{\sqrt{3}}.$$
三、总结
等价无穷小加减关系是微积分学中一个重要的概念,也是解决微积分问
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