lim f x g x limf x limg x 等運算法則的證明為什麼要引入無窮小?

時間 2021-06-29 16:24:24

1樓:壵垚玨王玊玉巛

首先,翻開《高等數學》同濟大學第七版第35頁第四節的定理1:(如下)

在自變數的同一變化過程x→x(或x→∞)中,函式f(x)具有極限A的充分必要條件是f(x)=A+α,其中α是無窮小。(證明,書上有,同頁)

第五節定理1兩個無窮小的和是無窮小。(38頁)

第五節定理2有界函式與無窮小的乘積是無窮小

推論1 常數與無窮小的乘積是無窮小推論2 有限個無窮小的乘積是無窮小

回到題目,欲證lim[f(x)·g(x)]=limf(x)·limg(x)=A·B其中f(x)的極限為A,g(x)的極限為B。

又由第四節定理1f(x)=A+α,g(x)=B+β

也就是說,我們要讓等式的左右兩端相等,既然如此,那麼我們不妨算算左右兩端的值,看看是否相等(這個是個已被證明的定理,肯定相等)

左端:由第五節定理1與第四節定理1,定理2及推論1,2可知f(x)·g(x)=A·B+Aβ+Bα+αβ(加粗部分均為無窮小)所以,lim[f(x)·g(x)]=A·B

右端:limf(x)·limg(x)=A·B

所以左端=右端,等式成立。(應該沒證錯吧,證錯或不足可告訴我。)

關於題主所問,為什麼要引入無窮小,可能是為了方便證明,如果不引入無窮小,那麼,怎麼去證明呢?(我不知道,如果有知友知道,可以發表岀來,讓我們看看。)引入無窮小,可以更方便地證明與理解。

高等數學是一整套體系。編書者們也肯定知道這一點,所以先講第四節,再講第五節,第四節的定理會用於第五節的證明。引入無窮小,一方面是證明需要,另一方面又可以複習之前學的定理。

當然,這一段都是我個人的猜測,沒有什麼證據,看看就好。

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