
不严谨说,正无穷和负无穷代表着在数轴上绝对运动。只不过他们的方向不同,但是本质都是一样的。就像撒旦和上帝,一体两面性。
而无穷小代表着是数轴上相对静止。
所以我们代数结构不能引入正负无穷大,他们太暴躁,再守规矩的数字只要和他们计算,都会变得无序。
但是我们可以引入无穷小,因为代数系统里,有无穷小家族的大表哥,那就是0,0是绝对静止的,用数学语言来说,0是最高阶无穷小。谁在0面前都是弟弟,就算你用暴躁无穷大和0做乘法,结果还是0。不是一家人不进一家门,有这种标兵一样的大表哥,家族其他亲戚也差不了多少。
于是我们定义的极限概念中,就有无穷小的身影,只不过他加入代数队伍里,有了编制,就要起个新名字,那就是任意小。这样就可以扩展等号的概念,如果两个数差值是任意小,那么就可以认为他们相等。
等等,这时候你会问,为什么要引入极限概念,没有无穷的代数结构不是挺好的吗??这是因为世界是连续的,连续的本质要靠无穷来描述,不然无法解释芝诺悖论,物体每一个瞬间都是静止的,为什么无穷个瞬间叠加在一起,就会运动?正是通过任意小,有了极限概念以后,扩充了等号的意义,让运动有了可能。也就是说,瞬间不会0,而是任意小。0是绝对静止,多少个0也不会动,而任意小就不一样了,他是相对静止,即使在这个瞬间是静止的,但是在无穷个瞬间累加后才有机会动起来,至于如何动,怎么动,动多少,这是由极限结果决定的。
因此就会有等价无穷小的概念。他们并不是决对静止(相等),只不过在特定参考系下是相对静止的,比如最经典的x→0,x~sinx,参考系的意思就是极限里x趋于的值。在x趋于其他值的时候x和sinx肯定不一样,一定要深刻理解极限符号的内涵,它是把过程量转化成可以参与运算的结果量的过程。
如果我们求的极限值趋于无穷大,我们一般说极限不存在。因为我们定义极限的初衷是为了扩大等号意义,把相对静止的无穷小家族纳入代数系统,无穷大我们根本不考虑,它除了搞破坏,对代数结构没有任何帮助,不过可以辩证的来看,毫无好处的反面就是有好处,好处在于无穷大可以给我们构造出无穷小的机会,这些操作都体现在具体求极限的方法里。
