Painkiller BBS
首页
注册

极限的等效替代与泰勒展开的取舍(高等数学)

Dr. Snape
2020-12-27 17:37:59
我之感于数学

数学是一把由灵魂所持的利剑

这把利剑啊

势必能让我冲破皮囊,冲破阶层

所幸

我所遇到数学老师都是

那么和蔼可亲

我所感于数学

从我初学开始

便就没有质的改变

学识尚浅,目前接触最深刻的只是微积分,看着历史上的数学大佬们费劲心思从无穷小量角度定义数学的实质,经常会被带入思考。

前些日遇到一个问题以题为例

5159670a4a3d190b5b916602d1d1bd6e_release.jpg

君请看第5题,下面尝试用等效替代和泰勒展开两种方法切入

1.等效替代

877792e1f2d7331bd48236c39a695225_release.jpg

其解法符合等效替换原理,即将sin3x等效为3x可结果明显是错误的,为什么

提出原理,此题目所要求解的关系式,为一个整体极限

22d6722b66fb346b95c6ed129d122978_release.jpg

整体极限需要局部极限暴露实质,即

4b9b8f6ee26fd3b600bda4a633d87a90_release.jpg

可知若直接用等效替换,会余出o(f(x))/x 无法约除。

2.泰勒展开

848b880fd446d6b32bbeb6d949dcecd1_release.jpg

可见泰勒展开得出正确结果,为什么,因为泰勒展开所处层面非为极限层面,展开不需要极限辅助。

总结:等效替代不适用于整体极限,即若单独算极限得出常数,而该常数同时受到另一极限变量制约,则等效替代不成立,追寻泰勒展开消除影响。

第6题留于读者自己证明。