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无穷小微分几何中序列乘积定义相关矛盾的疑问

无穷小微分几何中序列乘积定义相关矛盾的疑问

嘿,我来帮你拆解一下这个困惑的核心问题~

首先你这里的关键误解,是混淆了无穷小的阶和“等价于0的序列等价类”这两个概念,咱们一步步理清楚:

  1. 先明确符号的含义:
    在无穷小微分几何里,$[t]$通常表示由序列$t$(当$t\to0$时)生成的等价类,等价关系一般是基于无穷小的趋近阶——比如两个序列$f(t)$和$g(t)$等价,当且仅当$f(t)-g(t)=o(t^k)$(对某个指定的$k$,在你的例子里看起来是基于$o(t)$的等价)。

  2. 你对$A\approx0$的判断是错的:
    你说$t=\sin(t)+o(t)$,这个是对的(因为$\sin t = t - t^3/6 + o(t^3)$,所以$\sin t - t$确实是$o(t)$),所以$[t]=[\sin t]$没问题。但$[t]$这个等价类并不等价于0!因为$t$本身是和$t$同阶的无穷小,$t/t$的极限是1,而等价于0的类应该是那些满足$f(t)=o(t)$的序列(也就是比$t$高阶的无穷小,比如$t2$、$t3$这类)。你把“是无穷小”和“等价于0的等价类”搞混了,$[t]$是无穷小类,但不是0的等价类。

  3. 再看乘积的矛盾:
    你说“如果$A\approx0$则$A2\approx0$”,但因为$A$本来就不$\approx0$,这个前提不成立,自然不存在矛盾。而$A2=[t]*[t]=[t2]$,$t2$确实是$o(t)$(因为$t2/t=t\to0$),所以$[t2]$属于0的等价类,这完全符合逻辑——一个同阶无穷小的平方,会变成更高阶的无穷小,落入0的等价类,这是正常的,不是矛盾。

简单来说,矛盾的根源是你错误地把$[t]$这个同阶无穷小类当成了0的等价类,纠正这个误解之后,整个逻辑就通顺啦~

备注:内容来源于stack exchange,提问作者Mike_bb

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