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有限个无穷小与无限个无穷小

  先看无穷小的定义:
  相关定理:
  相关推论:
  以上证明不存在什么难度。
  对于以上定理代表的意义,本文提供一种比较具体的理解方法:
  任意一个确定的数字,如果要变成无穷小,必须经过无限步,比如:
  1,12,13,14,1n,一直到n趋于无穷大。这里的1可以代表任何一个大于0的正数。这里每走一步的距离是【1(n1)1n】1n(n1),它比无穷小大。
  这个过程可以用下图形象表示:
  图1
  假设变量x从任意一个确定的数字出发,目的地是无限小,那这个变量就必须经过无限步以后才能到达。反过来,如果从无限小出发,需要变成任意一个数字,同样需要无限步。
  那么,任意常数与无穷小的乘积
  还是无穷小就好理解了:
  为了理解方便,这里假设无穷大以10000代替,那么,任意确定的常数M最多就可以表示走了9999步,无论这个常数多大,无穷小离目的地,即任意一个确定的数字epsilon,这里用1代替,永远差那么一步,所以任意常数与无穷小的乘积还是无穷小。
  这里可能又容易产生一个困惑,当x从无穷小出发,到达1100,11000,直至我们能够说出来的任何一个数字的时候,不是就已经到达了目的地吗?
  这里要理解的是有限与无限之间的鸿沟:
  图2
  任何一个有限的数字,都处于上图中的红色原点之内,这个原点与无限相比,直接可以忽略不计。上图中的无限范围是一个一直延伸的过程,而且永不停止。
  图1中的任意数字用1代表。当x从图1中的无穷小出发向上走的时候,到达1100,11000,也就是1N,这个N可以是我们能够说出来的任意一个数字,比如,10的一亿次方,10的100亿次方,等等,x这时候确实已经有了确定的数字。但这个时候,x已经走了无限步,可以参考图3。因为N无论多大,只要被确定下来,它都处于图3中红色圆点的范围之内。
  图3
  综合以上结论,无穷小要变成一个确定的数字,必须先经过无限步,也就是只有无穷多个无穷小才有可能变成一个数字。
  由此我们可以得到推论,有限个无穷小之和还是无穷小。
  假设图1中的x每走一步就是一个无穷小,有限步就不可能变成一个确定的数字。
  无穷小加上一个常数(包括负数)还是等于那个常数。
  因为与常数相比,应该忽略的是无穷小。
  但是,无穷多个无穷小不一定就会变成数字,也有可能还是无穷小,比如:n个
  相加,其结果还是1n,当n趋于无穷大的时候就是无穷小。
  关于这个问题,作者已经在无穷小与数字之间的转换关系一文中进行了讨论。
  简单综合:
  1:有限个无穷小之和肯定还是无穷小。也就是任意常数乘以无穷小还是无穷小。
  2:无限个无穷小有可能变成一个数字,但也可能还是无穷小。

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