§1.8 无穷小的比较
两个无穷小的乘积仍是无穷小,而两个无穷小之商却有如下几种情况:
例如:当时
,
、
、
都是无穷小,但是
,
,![]()
两个无穷小之比的极限的各种不同情况, 反映出不同无穷小趋向于零时,在“快慢”上是有区别的。
由上述极限,我们粗略地感觉到:
较
趋向于零更快,而
与
趋向于零时,在快慢上大体相当。
一、定义
下面的
及
都是同一个自变量的变化过程中的无穷小,
而
也是在这个变化过程中的极限。
如果
,就说
是比
高阶的无穷小,记作
;
如果
,就说
是比
低阶的无穷小;
如果
,就说
是与
同阶的无穷小;
如果
,就说
与
是等价无穷小,记作
。
据此定义,当
时,
是比
高阶的无穷小,
而
与
是同阶的无穷小,
由极限
,
与
是等价无穷小。
二、等价无穷小的一个重要性质
![]()
证明:

这一性质表明, 求两个无穷小之比的极限,分子及分母都可用等价无穷小来代替,从而达到简化极限的计算之目的。
【例1】求 ![]()
解:当
时,
,
所以
![]()
【例2】求 ![]()
解:令
, 则
, 且 ![]()
![]()
于是我们有: 当
时
![]()
![]()
![]()
上述两例使我们看到了等价无穷小代换在求极限时的“威力”,但是,运用这一方法时应该注意以下两点:

【例3】求 ![]()
解:原式
= ![]()
=
= ![]()
注:
如果用等价无穷小代换, 就会得出错误的结论。
, 原式=
=
= ![]()
为了使同学们对这一例子有更深的了解,我们利用计算机程序gs0105.m,可给出函数
在区间(0.001, 1)上的图象。

由图象不难看出,在0附近,函数值接近于0.5,而不是0呀!
【例4】求 ![]()
解: 令
, 则
,且
原式=
=![]()
= ![]()
= ![]()
= ![]()
注: