Реферат: Порівняння функцій та їх застосування
Через це означення запис означає просто, що функція
є нескінченно малою при
,
Якщо при
, та умову
можна переписати у вигляді
Таким чином, під при
розуміється будь-яка функція така, що
У випадку, коли нескінченно мала при
то говорять, що
при
є нескінченно мала більш високого порядку, ніж
Наприклад, при
, або
Так само і
при
Відзначимо, що якщо то і
при
Дійсно, нехай
, де
. Тоді функція
обмежена в деякому проколеному околі точки точки
і, значить,
в вказаному проколеному околі, а це означає, що
,
.
Збираючи разом введені в цьому пункті основні поняття, отримаємо: нехай в деякому проколеному околі Ů=Ů(x) точки
тоді
якщо функція обмежена на
, то
якщо '
якщо
При використовуванні рівності з символами О і о слідує мати на увазі, що вони не є рівністю в звичайному значенні цього слова. Так, якщо
то було б помилкою зробити звідси висновок, що як це було б у разі звичайної рівності. Наприклад,
і
при
, але
. Аналогічно, якщо
при
то було б помилкою зробити висновок, що
Річ у тому, що один і той же символ або
може позначати різні конкретні функції. Ця обставина зв'язана з тим, що при визначенні символів
і
ми по суті ввели цілі класи функцій, що володіють певними властивостями (клас функцій, обмежених в деякому околі точки
в порівнянні з функцією
і клас функцій, нескінченно малих в порівнянні з f(x) при
) і було б правильнішим писати не
і
, а відповідно
і о
. Проте це призвело б до істотного ускладнення обчислень з формулами, в яких зустрічаються символи О і о. Тому ми збережемо колишній запис
і
, але завжди читатимемо цю рівність, відповідно до приведених вище визначень, тільки в одну сторону: зліва направо (якщо, звичайно, не обумовлено що-небудь інше). Наприклад, запис
означає, що функція
є нескінченно малою в порівнянні з функцією f при
але зовсім не те, що всяка нескінченно мала по порівнянню з f функція рівна
.
Як приклад на поводження з цими символами доведемо рівність
(1.31)
де с - стала.
Згідно сказаному, треба показати, що якщо , то
. Дійсно, якщо
, то
, де
0. Покладемо
тоді
де, очевидно
і, значить,
.
На закінчення відзначимо, що сказане про використовування символів О і о не виключає, звичайно, того, що окремі формули з цими символами можуть виявитися справедливими не тільки при читанні зліва направо, але і справа наліво; так, формула (1.31) при вірна і при читанні справа наліво.
Приклади.
1.;
тому
2.
3., бо
4.Так як |1/x2| £ |1/x| при |x| ³ 1, то 1/x2 = O(1/x) при x ® ¥;
5.1/x = O(1/x2) при x® 0 так как |1/x|£ 1/x2 при |x|£ 1.
6.Функції f(x) = x(2+sin 1/x) g(x) = x x ® 0 являються нескінчено малими одного порядку при x® a , так як
f/g = (x(2+sin 1/x))/x = 2+sin 1/x = |2+sin 1/x| £ 3 Þ f=O(g), g/f = 1/|2+sin 1/x| £ 1 Þ g=O(f).
7. x2 = o(x) при x ® 0, так як limx ® 0x2/x = limx ® 0x = 0;
8.1/x2 = o(1/x) при x ® + ¥ так як limx ® ¥x/x2 = limx ® ¥1/x = 0
9.Знайти границю
Розв’язування. Використовуючи асимптотическое равенство (3) и асимптотическое равенство (1), а также учитывая, что x2 = o(x) при x® 0 (см. пример 15) и f=o(x2) является функцией o(x) при x® 0, найдем
ЕКВІВАЛЕНТНІ ФУНКЦІЇ