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高阶无穷小和柯西中值定理

高阶无穷小#

定义#

如果 limab\lim \frac{a}{b}(a和b都是函数)=0,那么称 a 是 b 的高阶无穷小。写作 b=o(a)b=o(a)

无穷小的分类#

  • 高阶无穷小:若 limab=0\lim \frac{a}{b}=0,则称 a 是 b 的高阶无穷小
  • 低阶无穷小:若 limab=\lim \frac{a}{b}=∞,则称 a 是 b 的低阶无穷小
  • 同阶无穷小:若 limab0\lim \frac{a}{b}≠0,则称 a 是 b 的同阶无穷小
  • k阶无穷小:若 limabk0\lim \frac{a}{b^k}≠0,则称 a 是 b 的 k 阶无穷小
  • 等价无穷小:若 limab=1\lim \frac{a}{b}=1,则称 a 是 b 的等价无穷小

等价无穷小的性质#

等价无穷小可以相互替换,例如:

  • sinx\sin x 可以换为 xx

柯西中值定理#

定理内容#

有一个函数 f(x) 和 F(x),f(x) 在区间内连续可导,并且在 f(x) 所在的区间内任意一点,F’(x) 都不等于 0,那么至少存在一点 ξ,使得:

f(b)f(a)F(b)F(a)=f(ξ)F(ξ)\frac{f(b)-f(a)}{F(b)-F(a)} = \frac{f'(\xi)}{F'(\xi)}

定理的地位#

柯西中值定理是费马定理、罗尔定理、拉格朗日中值定理中最具有一般性的定理。

与拉格朗日中值定理的关系#

  • 可以用拉格朗日中值定理理解性推导出柯西中值定理
  • 不能用拉格朗日中值定理来严格证明柯西中值定理

注意:这是因为用了两次拉格朗日定理取得两个点并不一定相等,所以并不能用拉格朗日定理来证明柯西中值定理。

高阶无穷小和柯西中值定理
https://vilstia.org/posts/学习笔记/高等数学/高阶无穷小与柯西中值定理/
作者
琴泠 - Lumina Qin
发布于
2023-10-27
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0