极限与无穷小

极限存在的充要条件为:

其中为自变量的同一变化过程的,即有

这里需要说明下,本定理中提到了“自变量的同一变化过程”,意思是都取同一种极限。比如,那么;再比如,那么。并且本定理对于的情况也适用。下面以为例来证明下。

        (1)证明充分性。已知,其中为常数,。根据条件可推出:

因为,根据可推出,,有,则:

根据,上面的式子证明了

        (2)证明必要性。已知,根据可推出,,有:

(即)则:

1 几何意义

假设某,其中某点的距离为。根据之前的学习可知,该距离随着的增大会无限趋近于 0,也就是说时的

所以当有时,之间相差一个时的。假设该无穷小为,那么有根据上面的说明,可知时的。根据其几何意义容易想象,去掉绝对值后的也是时的。假设,那么有:

),这就是本定理的几何意义。

2 代数意义

本定理也有重大的代数意义,注意该定理的式子两侧,一侧没有极限符号,一侧有极限符号:

也就是说该定理可以帮助我们脱去极限符号,方便运算,这在后面的证明、计算题中会看到。

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马同学高等数学
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