x->0时,高阶+低阶等价于低阶?为什么

步骤1: 理解高阶与低阶项

  • 在数学中,当我们谈论函数的高阶和低阶项时,通常是指在一个函数的展开式中,高阶项比低阶项增长得更快。例如,对于 f(x)=x+x2f(x) = x + x^2f(x)=x+x2,x2x^2x2 是高阶项,xxx 是低阶项,因为 x2x^2x2 比 xxx 增长得更快。

步骤2: 讨论极限 x→0x \to 0x0 时的行为

  • x→0x \to 0x0 时,高阶项(如 x2x^2x2)的值比低阶项(如 xxx)的值小得多。这是因为高阶项中的 xxx 的次幂更高,因此它的值衰减得更快。例如,当 x=0.01x = 0.01x=0.01 时,x2=0.0001x^2 = 0.0001x2=0.0001,比 x=0.01x = 0.01x=0.01 小得多。

步骤3: 证明高阶+低阶等价于低阶

  • f(x)=x+x2f(x) = x + x^2f(x)=x+x2。我们考察 x→0x \to 0x0 时 f(x)f(x)f(x) 的行为:
lim⁡x→0f(x)x=lim⁡x→0x+x2x=lim⁡x→0(1+x)=1\lim_{x \to 0} \frac{f(x)}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{x + x^2}{x} = \lim_{x \to 0} \left(1 + x\right) = 1x0limxf(x)=x0limxx+x2=x0lim(1+x)=1
  • 这表明,当 x→0x \to 0x0 时,f(x)=x+x2f(x) = x + x^2f(x)=x+x2 和 xxx 在极限中是等价的,因为高阶项 x2x^2x2 对整体结果的影响可以忽略不计

最终答案x→0x \to 0x0 时,高阶+低阶等价于低阶,因为高阶项的影响在极限中可以忽略不计

关键概念 泰勒展开与渐近分析。

关键概念解释 泰勒展开用于将函数表示为多项式的形式,其中每一项是某个阶的导数。在 x→0x \to 0x0 的情况下,高阶项的次幂更高,因此其值衰减得更快,可以忽略。渐近分析是研究函数在极限过程中的行为,通常用于近似复杂的函数。

posted @ 2024-06-08 18:25  喝着农药吐泡泡o  阅读(115)  评论(0编辑  收藏  举报