旧时光 发表于 2018-1-12 15:26:30

“忽略高阶无穷小”的疑问

      在力学公式的推导中,常常见到“忽略高阶无穷小”、“略去高阶微量”等等这样的说法,每次见到这样的说法,我总是疑惑重重。请问这样处理高阶无穷小量,到底是为了简化公式推导所作的近似,还是有严格的理论依据?

crazypeanut 发表于 2018-1-12 16:54:19

忽略高阶无穷小是非常严格的概念,这是教科书的问题,楞是没有把一个简单而又重要的概念讲明白,我来给你讲清楚

首先来看一个极限



学过微积分的都知道这个基本极限,我们改一种办法来求这个极限,将sin(x)展开成泰勒级数



容易知道这个级数在整个实数轴上是收敛的,将他除以x,可得



可以看出,在x趋于0之后,除了第一项,后面的任意多项都趋向了0,可以扔掉,最后剩下1,就是极限值

所以,所谓的忽略高阶无穷小,就变量在趋向某个值的时候,最终趋向于0的项,我们把他忽略掉;也就是说一个系统在某个趋势中,对系统没有任何贡献的项,我们把他扔掉,就叫做忽略高阶无穷小

huiyu788 发表于 2018-1-12 15:57:28

微积分的理论

yinalan 发表于 2018-1-12 16:14:53

打个比方今天对美元汇率是6.4733,理论上拿100米换人民币是647.33,但银行忽略了高阶微量0.03给你了647.3,目前币值最小是0.1元吧,那0.03相对于0.1是高阶微量,但是你如果较真理论严格意义上应该给那0.03,好,那银行多给你0.1元,理论上严格意义上你找给他0.07,你怎么办。所以大家都应该忽略此时的微量。精度,工程精度,物理精度,数学精度(引自8爷),模型最后也要算数,如果精度要求没那么高或者忽略影响不大就可以忽略啊,还有这个高阶是相对意义的------------------------个人见解

dhf654 发表于 2018-1-12 16:20:36

简化公式的近似,且结果的精度符合要求

engine 发表于 2018-1-12 16:58:10

略去高阶无穷小还算比较精确,还有些公式是略去小两个数量级以上的量得到的,如果不注意使用条件就会得出错误结论,比如某些计算薄壁筒的要求壁厚小于直径1/10,厚了就不准。

旧时光 发表于 2018-1-12 17:01:24

yinalan 发表于 2018-1-12 16:14
打个比方今天对美元汇率是6.4733,理论上拿100米换人民币是647.33,但银行忽略了高阶微量0.03给你了647.3, ...

看《弹性力学》中“切应力互等定理”的推导,也忽略了高阶微量,难道说这个定理只是一个近似?
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