设 α(x)、β(x) 在同一趋近过程中都趋于 0。若 lim[α(x)/β(x)]=1,则称 α、β 等价,记作 α~β。
α~β → 乘除替换 → 相减先展开
本页给出标准定义、定理条件、可执行步骤,并用图示梳理从识别到应用的关系。
设 α(x)、β(x) 在同一趋近过程中都趋于 0。若 lim[α(x)/β(x)]=1,则称 α、β 等价,记作 α~β。
等价替换定理:若 α~β,且替换发生在乘法或除法结构中、相关表达式有定义并且极限运算存在,则可用 β 替换 α;加减中的首项抵消不能由此推出。
定理只在上述连续性、可导性、定义域、方向或收敛条件满足时使用。
例题提示:例:sin x~x 不能推出 x−sin x~0;应展开 sin x=x−x³/6+O(x⁵),得 x−sin x~x³/6。
等价关系可用于复合极限、参数极限和积分型极限,但要重新确认内层变量趋近的点和阶数。
易错与例子:例:sin x~x 不能推出 x−sin x~0;应展开 sin x=x−x³/6+O(x⁵),得 x−sin x~x³/6。
检查条件、变量/方向、边界与等号条件,再确认结论没有超出题设。
条件:u→0。等价关系主要用于乘除结构;若出现在加减或相减中,要检查首项抵消。
场景:直接处理基本未定式,或先化简复合函数的局部因子。
条件:u→0,并根据题目需要保留足够阶数。
场景:首项抵消、要求精确阶数、估计误差或处理复合极限。
条件:展开点和变量趋近关系必须明确,不能把 O(uⁿ) 当成等式。
场景:判断哪一项主导、确认展开是否足够、控制相减后的首个非零项。
“~”保留相对主导行为,“O(·)”控制误差阶。相减时优先使用 Taylor 展开,不要把两个等价式直接相减。