技术问询:x→0⁺时函数主部求解结果是否需添加小o符号
关于函数主部与小o符号的疑问解答
先给你明确结论:如果问题是问相对于$g(x)=x$的主部,那么直接写3x就够了,不需要附带o(x)。下面给你拆解原因:
首先回忆主部的定义:当$x \to 0^+$时,若$f(x)$与$A \cdot g(x)$是等价无穷小(即$\lim_{x \to 0^+} \frac{f(x)}{A \cdot g(x)} = 1$,且$A \neq 0$为常数),那么$A \cdot g(x)$就是$f(x)$相对于$g(x)$的主部。主部的核心是“主导的等价无穷小项”,是一个具体的、不含余项的表达式。
再看你的计算过程,其实已经推导得很对了:
当$x \to 0^+$时,$x + x^{4/3} \to 0$,对指数部分做麦克劳林展开:
$$e{x+x{4/3}} = 1 + (x + x^{4/3}) + o(x + x^{4/3})$$
因为$x^{4/3}$是比$x$高阶的无穷小($4/3 > 1$),所以$o(x + x^{4/3}) = o(x)$。代入原函数:
$$f(x) = 2x + \left[1 + x + x^{4/3} + o(x)\right] - 1 = 3x + x^{4/3} + o(x)$$
这里$x^{4/3}$本身也是$o(x)$,所以最终$f(x) = 3x + o(x)$。
但注意:
- 写$f(x) = 3x + o(x)$是在表达$f(x)$的一阶渐近展开式,包含了主部和高阶余项;
- 而主部只取那个和$f(x)$等价的主导项,也就是
3x——因为$\lim_{x \to 0^+} \frac{f(x)}{3x} = 1$,完全符合主部的定义。
所以如果问题明确问的是主部,直接写3x就没问题啦。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Luca Vincenzo




