等价无穷小替换公式是高等数学中用于简化极限计算的一种方法。它允许在极限运算过程中,将某些函数替换为等价的无穷小量,从而简化计算过程。以下是常用的等价无穷小替换公式及其使用条件:
sinx ~ x:当x趋近于0时,sin(x)可以替换为x。
tanx ~ x:当x趋近于0时,tan(x)可以替换为x。
arcsinx ~ x:当x趋近于0时,arcsin(x)可以替换为x。
arctanx ~ x:当x趋近于0时,arctan(x)可以替换为x。
ln(1 x) ~ x:当x趋近于0时,ln(1 x)可以替换为x。
(e^x)-1 ~ x:当x趋近于0时,(e^x)-1可以替换为x。
(a^x)-1 ~ xlna:当x趋近于0时,(a^x)-1可以替换为xlna。
(1-cosx) ~ (1/2)(x^2):当x趋近于0时,1-cos(x)可以替换为(1/2)(x^2)。
[(1 x)^n-1] ~ nx:当n为正整数,且x趋近于0时,[(1 x)^n-1]可以替换为nx。
loga(1 x) ~ x/lna:当a>0且a≠1,x趋近于0时,loga(1 x)可以替换为x/lna。
等价无穷小的替换原则是,替换的无穷小量必须具有相同的极限性质、相同的无穷小阶数和相同的变化趋势。在乘除运算中可以使用等价无穷小替换,但在加减运算中需要满足特定条件,即代换后的加减法中,前一个被代换后的数除以后一个被代换后数不等于1。被代换的量在去极限时极限值为0。无穷小是以数零为极限的变量,常量是变量的特殊一类。当自变量x无限接近某个值x0时,函数值f(x)与零无限接近,即f(x)→0,则称f(x)为当x→x0时的无穷小量。