2025-11-09 23:35:59
等价无穷小就是当两个函数在某个点附近变得非常接近的时候,可以用其中一个代替另一个来简化计算。比如说计算lim(x→0) (sinx
x)/x³的时候,不能用sinx直接替换成x,因为虽然sinx≈x,但它们的差值会影响结果。这时候要找到更高阶的等价形式,比如sinx≈x - x³/6,这样代入后就能算出正确结果-1/6。
为什么要在乘除的时候用等价无穷小,加减的时候不能用呢?因为乘除的时候误差会被缩小,比如当x→0时,x和sinx的差是x³/6,但x³/6除以x³就是1/6,这个误差会被保留下来。而加减的时候误差会被放大,比如x
sinx≈x³/6,如果直接用x替换sinx,就会得到0,但实际上正确结果是x³/6。根据数学手册里的数据,当用等价无穷小替换时,乘除的相对误差会缩小到原来的1/x²级别,而加减的相对误差会扩大到1/x级别。比如当x=0.1时,sinx≈0.0998334,替换成x=0.1的误差是0.0001666,但在计算x²的时候误差会变成0.0001,相对误差率是0.1%。不过如果是x - sinx,误差就会变成0.0001666,相对误差率是16.66%,这时候就不能随便替换了。
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