摘要:等价无穷小应如何正确应用?泰勒展开应该展开到第几阶?
一、常用的等价无穷小
然而,考试通常不会有这么简单的题目!我们从一道经典例题说起
例1:求极限:
错解:等价无穷小
, 因此
错误分析:等价不是相等!
例如:银行卡余额为500000元(sinx),扶个老太太的成本499995元!多出的5块,相当于高阶无穷小量,相对于50万可以忽略不计!但若扶了老太太再买个雪糕2块就不能忽略了(x^3)
等价的定义:
由高阶无穷小的定义,当
时, 都是 的高阶无穷小
因为,
,故 是 的高阶无穷小, 记作 ;
因为,
, 故 是 的高阶无穷小, 记作 ;
因为,
, 故 是 的高阶无穷小, 记作 ;
综上,
,无法判断。此题 的精度不够。
例2:求极限:
分析:由等价无穷小
, 因此
此解答在考研范围是错误的!
解答:极限定义:函数
在点 的某一去心领域内有定义......!
当
时,总存在点 使得 ,即分母等于0, 也即 在该点无意义!不满足极限的定义,因此极限不存在!
例3:求极限:
解:
类型( ):先取对数 ,再等价
注:
可以认为是因为满足极限的四则运算,而我个人更偏向于精度够了。
即, 。因此,
问题:等价无穷小什么时候能用?
二、泰勒公式
常用的泰勒公式
例1:求极限:
正解:
例4:求极限:
错解:等价无穷小
, 因此
错误分析:
, 即
这是因为,
因此,
类似例1,
正解:泰勒公式:
小技巧:
都是 的高阶无穷小量,记作 . 我们在计算过程无需把 每一项全部列出来!
于是,我们可以得出结论:等价是否能用看等价的精度!
泰勒公式:
时,精度 , 即 正确!错误!时,精度 , 正确!正确!
问:如何知道泰勒展开到第几阶?
答:如例4,分母为
, 则极限中的每一个函数应展开为
例5:求极限 :
分析:分母为
, 因此展开至 即可。
解答:
小技巧:我们知道
, 而题目需 ,只需
例6:求极限:
解: 诱导公式:
例7:求极限:
.
解:
型:先取对数化为 型,提公因式
尝试过拆项,失败。直接暴力泰勒(计算量巨大)。
注意到:
,以及
类似(肯定也有这么长,直接上WolframAlpha了),
进而可得:
注:此解法并不是最优的,此处仅作为暴力展开的示例。予一人给出了更简洁的解法。
这个极限题应该怎么做呢?