无穷小量

如果在x→0时,f(X)=0,则称f(X)=0是当x→0时的无穷小量,简称无穷小。

无穷小就是以数零为极限的变量。确切地说,当自变量x无限接近x0(或x的绝对值无限增大)时,函数值f(x)与零无限接近,即f(x)=0(或f(x)=0),则称f(x)为当x→x0(或x→∞)时的无穷小量。例如,f(x)=(x-1)^2是当x→1时的无穷小量,f(1/n)=是当n→∞时的无穷小量,f(x)=sinx是当x→0时的无穷小量(注意:特别小的数和无穷小量不同)。1

同阶无穷小如果lim F(x)=0,lim G(x)=0,且lim F(x)/G(x)=c,c为常数并且c≠0,则称F(x)和 G(x)是同阶无穷小。例如:

计算极限:lim(1-cosx)/x^2在x→0时,得到值为1/2,则说在x→0时,(1-cosx)与x^2是同阶无穷小。

例如,因为

所以,在 x→3 的过程中,x2-9 与 x-3 是同阶无穷小。意思是在x→3 的过程中,(x2-9)→0 与 (x-3)→0的快慢一样。2

无穷小的比较观察无穷小比值的极限:

两个无穷小比值极限的各种不同情况,反映了不同的无穷小趋于零的“快慢”程度。在x→0 的过程中,x→0 比 3x→0 “快些”,反过来 3x→0 比 x→0 “慢些”,而 sin x→0 与 x→0 “快慢相仿”。

为了应用上的需要,我们就无穷小之比的极限存在或为无穷大时,给出下面的比较定义。

定义,设 α 及 β 都是同一个自变量的变化过程中的无穷小。

如果,就说β是比α高阶的无穷小,记为

如果,就说β是比α 低阶的无穷小;

如果,就说β与α 是同阶无穷小;

如果,就说β是关于 α 的k阶无穷小;

如果,就说β与α 是等价无穷小,记为 β~α。3