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    无穷小中的高阶低阶同阶如何理解(无穷小中的高阶低阶同阶如何理解呢)

    按照无穷小的定义:

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    因为f(x)可以比任何一个确定的数字epsilon都小,因此它只是一个概念,也就是说,我们只是知道存在这么一个东西,但永远无法确定它到底是一个什么样的数字。

    我们知道,同一过程中的两个无穷小可以作如下比较:

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    图1

    那么,什么是无穷小中的过程呢?

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    从上图看到,所谓的过程,就是 x 趋于无穷大这个过程。

    比如,对于1/x,1/10,1/100,1/1000,1/10000,。。。。。。

    就是在x趋于无穷大的过程中1/x趋于无穷小的例子。

    如果把x趋于无穷大换成x趋于0,那么

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    上图的三个无穷小就是同一过程的三个无穷小。

    这个过程如同一道光束射向远方,且永不停止:

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    光束射向的远方目的地可以是无穷大,也可以是0,且两者都只能无限趋近,永远也不可能到达。

    无穷小按照定义,它比0大,但又比任何一个确定的数字要小。

    正因为比任何一个数字都小,所以无穷小只有1个,不同的无穷小之间是无法比较大小的。但由于无穷小是一个越变越小的过程,这个过程存在着速度的不同,比如:

    过程1:1/2,1/3,1/4,1/5,。。。。。。

    过程2:1/4,1/9,1/16,1/25,。。。。。。

    很明显,过程2变小的速度明显比过程1更快。

    所以不同的无穷小虽然不能比较大小,但却可以比较变小的速度。

    再回到图1。

    首先看高阶无穷小:

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    所以x平方是3x的高阶无穷小。

    我们假设 u=x^2,v=3x,那么u=1/9 v^2,两者之间是一种指数关系,也是一种非线性关系。

    高阶无穷小意味着分子分母之间的差距会随着x的变化而变化。

    比如:x=0.1, x^2=0.01,两者相差10倍;

    x=0.01, x^2=0.0001 两者相差100倍;

    。。。。。。

    低阶无穷小则倒过来。

    再看同阶无穷小:

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    同样假设分子为u,分母为v,则u=2/5 v,也就是两者之间是一种线性关系

    线性关系大概可以这样理解:

    在趋向无穷小的过程中,大人每秒钟走5米,小孩则2米,这种差距是固定的,成比例的,始终相差2.5倍。

    等价无穷小则是直接相等:

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    上图表示,在0点附近,两条曲线几乎是重合的,也就是相等。因此等价无穷小可以用于近似计算,要注意的是,必须是在0点附近,也就是x很小的范围内。

    简单总结:

    1:无穷小不是一个数字,而是一个概念,一个永不终结的过程;

    2:无穷小之间无法比较大小,但可以比较速度;

    3:高阶和低阶无穷小是一种非线性关系,两者之间的差距会随着x的变化而变化;

    4:同阶无穷小之间是一种线性关系,两者之间的差距是固定的;

    5:等价无穷小可以视为相等,当然要在x很小的范围内。

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