为什么有些式子用等价无穷小替换是错的?比如下面这道题用e^x-1~x就不行,错误的解法为什么是错的,究竟什么时候不可以用等价无穷小替换。


两个图告诉你正确和错误的差别。

错误:

[公式]

正确:

[公式]

所以等价无穷小的唯一正确用法是把整个式子乘上一个极限为1的式子,然后利用极限的乘法等于乘法的极限。

详细请参见:

高数常见坑点:等价无穷小 - 杜昆泰的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/62029838


课本上写的明明白白,等价无穷小代换是基于极限四则运算和等价无穷小定义,得到的一个定理。它的大意就是乘除可以代换。

这根本就没有加减代换什么事,所以加减不能随便代换(能代换的题那是巧合)。

非得不看书,各种刷题,做错了还不知道错哪了。

解题的每一步都是基于定义或定理等结论或就是纯计算步。没有凭空来的。

做题的唯一目的是验证定义定理等或者基本方法。一旦你这么去做题了,一个基本方法,好好做一道题就够了。

这种正确的学习高等数学(不只高数)的方法,可以看我的知乎专栏相关文章。

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补充:

评论中某些人真是不可理喻,你给他讲正确的数学知识,他非得盯著做题总结出来的那点表象当宝贝。

俗称听不懂好赖话,那你就耗子尾汁吧。


等价无穷小替换一般用来求 [公式] 型的极限。不是这种形式的话容易有问题。

目标是把待求极限的表达式变形成 [公式] ,进而得到极限为 [公式] ,其中 [公式] 不全为零。若 [公式] 全为零则说明当前选择的 [公式] 不适合。

不严格地说,等价无穷小替换不能直接用在这题的理由是:

原题的表达式是 [公式] 型。两项的主要部分都是无穷大,若有极限的话,则无穷大部分相互抵消,得到的极限是有限的低阶相减的结果。

而分子、分母中的等价无穷小替换,只保证主要部分不变,而低阶部分是可能被改变的。


你得明白等价无穷小是怎么来的。

所谓的替换,其实是走了一遍上面的流程,最后的样子看上去像是直接替换了而已。

所以只有能够这么转换的式子才适用等价无穷小。比如lim内只有一个连乘式或者只有一个分式。如果lim内有加减法,就不再适用。


其实很简单,加减中也可以使用等价无穷小替换,但是,不是所有的加减中都能成功,这是因为你替换后的无穷小精确度问题。你比如先看一个简单的极限:

看到红色方框那里了嚒,它们都是2阶的,所以才能够运算,只不过我们一般不写出来而已。

至于你这一题错误在于,你按照无穷小等价,然后通分,完整展开它的本质:

它分母肯定是2阶的,而分子你不管再如何去处理,正如我红色方框所示,o(x)一阶肯定是跑不掉的了,所以精确度不一样,当然不能运算。

关于无穷小替换精确度的详细讲解可看我B站视频或者知乎的这篇文章

【01期上集】高数疑难模块-无穷小替换的精确度问题(干货十足)_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibili?

www.bilibili.com图标杨家酱:在求极限(尤其涉及加减)时,无穷小替换的精确度问题?

zhuanlan.zhihu.com图标

关于复合式子的麦克劳林展开式如何写,可看这里

【01期下集】高数疑难模块-麦克劳林的终极用法_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibili?

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