為什麼有些式子用等價無窮小替換是錯的?比如下面這道題用e^x-1~x就不行,錯誤的解法為什麼是錯的,究竟什麼時候不可以用等價無窮小替換。


兩個圖告訴你正確和錯誤的差別。

錯誤:

[公式]

正確:

[公式]

所以等價無窮小的唯一正確用法是把整個式子乘上一個極限為1的式子,然後利用極限的乘法等於乘法的極限。

詳細請參見:

高數常見坑點:等價無窮小 - 杜昆泰的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/62029838


課本上寫的明明白白,等價無窮小代換是基於極限四則運算和等價無窮小定義,得到的一個定理。它的大意就是乘除可以代換。

這根本就沒有加減代換什麼事,所以加減不能隨便代換(能代換的題那是巧合)。

非得不看書,各種刷題,做錯了還不知道錯哪了。

解題的每一步都是基於定義或定理等結論或就是純計算步。沒有憑空來的。

做題的唯一目的是驗證定義定理等或者基本方法。一旦你這麼去做題了,一個基本方法,好好做一道題就夠了。

這種正確的學習高等數學(不只高數)的方法,可以看我的知乎專欄相關文章。

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補充:

評論中某些人真是不可理喻,你給他講正確的數學知識,他非得盯著做題總結出來的那點表象當寶貝。

俗稱聽不懂好賴話,那你就耗子尾汁吧。


等價無窮小替換一般用來求 [公式] 型的極限。不是這種形式的話容易有問題。

目標是把待求極限的表達式變形成 [公式] ,進而得到極限為 [公式] ,其中 [公式] 不全為零。若 [公式] 全為零則說明當前選擇的 [公式] 不適合。

不嚴格地說,等價無窮小替換不能直接用在這題的理由是:

原題的表達式是 [公式] 型。兩項的主要部分都是無窮大,若有極限的話,則無窮大部分相互抵消,得到的極限是有限的低階相減的結果。

而分子、分母中的等價無窮小替換,只保證主要部分不變,而低階部分是可能被改變的。


你得明白等價無窮小是怎麼來的。

所謂的替換,其實是走了一遍上面的流程,最後的樣子看上去像是直接替換了而已。

所以只有能夠這麼轉換的式子才適用等價無窮小。比如lim內只有一個連乘式或者只有一個分式。如果lim內有加減法,就不再適用。


其實很簡單,加減中也可以使用等價無窮小替換,但是,不是所有的加減中都能成功,這是因為你替換後的無窮小精確度問題。你比如先看一個簡單的極限:

看到紅色方框那裡了嚒,它們都是2階的,所以才能夠運算,只不過我們一般不寫出來而已。

至於你這一題錯誤在於,你按照無窮小等價,然後通分,完整展開它的本質:

它分母肯定是2階的,而分子你不管再如何去處理,正如我紅色方框所示,o(x)一階肯定是跑不掉的了,所以精確度不一樣,當然不能運算。

關於無窮小替換精確度的詳細講解可看我B站視頻或者知乎的這篇文章

【01期上集】高數疑難模塊-無窮小替換的精確度問題(乾貨十足)_嗶哩嗶哩 (゜-゜)つロ 乾杯~-bilibili?

www.bilibili.com圖標楊家醬:在求極限(尤其涉及加減)時,無窮小替換的精確度問題?

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關於複合式子的麥克勞林展開式如何寫,可看這裡

【01期下集】高數疑難模塊-麥克勞林的終極用法_嗶哩嗶哩 (゜-゜)つロ 乾杯~-bilibili?

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