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极限为0的函数为什么要单独命名为无穷小?有哪里特殊了? 第1页

  

user avatar   mephisto-80-83 网友的相关建议: 
      

谢邀,你这个问题问的十分好,给你鼓掌!

有人觉得“比一切都小但不是 还不够特殊?”翻译过来就是:无限接近但又无法到达 。其实这根本就不是无穷小的特殊性,而是极限的一般性。举个十分明显的例子:函数 ,挖掉点 ,即约定 没有定义。即使如此,依然 ,即 无限接近但又无法到达 。以 为极限,就是无限接近但又无法到达 。这是极限的一般性。

那么,无穷小的特殊性究竟在哪?

数学发展史上,先出现无穷小的概念,后出现极限的概念。

早在 世纪,英国人Newton定义瞬时速度的时候引用了无穷小。很短一段时间 内,质点位移为 ,则平均速度为 ,当 无限接近 的时候, 就是瞬时速度。

这种定义已经引发了争议,引发争议的具体过程如下。

实验得知自由落体的下落高度 和下落时间 的关系为 , 是重力加速度。

有时间增量 ,则位移增量为 ,此时间段内的平均速度为 。

然后Newton的跳跃性思维来了,直接令 。得到瞬时速度 。也就是下落速度 与下落时间 的关系为 。

争议:虽然推理与实验相符,但是不符合数学理论。之前用 作分母,就是默认 ,而后来删掉以 作为系数的项,也就是默认 ,那么 到底是不是 ?

其实,就连Newton本人也解释不清 (无穷小)到底是什么。无限接近究竟有多接近?

无独有偶,德国人Leibniz计算切线斜率也引用了无穷小,但是也说不清无穷小有多接近 。

最后德国人Weierstrass给出了极限定义,才解释清楚了无穷小是什么。

说到这里,无穷小的特殊性就很明显了,其特殊性就在作分母的时候体现出来。

若 ,则

求分式极限时:若分母不是无穷小,则可分别对分子和分母求极限,然后求商;若分母是无穷小,则不允许分别对分子和分母求极限。这就是无穷小的特殊性。




  

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