Главное меню
Мы солидарны с Украиной. Узнайте здесь, как можно поддержать Украину.

Асимптотические порядки

Автор RawonaM, ноября 3, 2011, 09:13

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

RawonaM

Не знаю, как это по-русски называть.

В общем речь о большом О, малом о, омега большая-малая, тета.

Например мне нужно узнать, что больше, [tex](\lg \lg n)^n[/tex] или [tex]n \lg n[/tex].

Один из способов найти это разделить одно на другое и найти предел при n уходящем в бесконечность. А что будет, если функции равного порядка?

Другой способ через неравенства и константы.

Чего-то я в этом деле не понимаю. Мне даны 16 функций, которые нужно отсортировать в порядке убывания порядков.

Квас

Цитата: RawonaM от ноября  3, 2011, 09:13
А что будет, если функции равного порядка?

Конечный предел, отличный от 0? :???

Я думаю, приведённых вами способов и смекалки хватит для всего. :)
Пишите письма! :)

RawonaM

Цитата: Квас от ноября  3, 2011, 09:30
Конечный предел, отличный от 0? :???
Или от бесконечности, наверное.

Цитата: Квас от ноября  3, 2011, 09:30
Я думаю, приведённых вами способов и смекалки хватит для всего. :)
Да вот как-то не хватает, я уже даже забыл как пределы вычислять :)


Квас

Лопиталь наше всё!

В вашем примере можно, впрочем, обойтись без него. Прологарифмируем:
[tex]a_n = (\lg \lg n)^n, \quad b_n = n \lg n[/tex].
[tex]\lg a_n = n \lg \lg \lg n, \quad \lg b_n = \lg n + \lg \lg n[/tex]
[tex]\lim_{n\to\infty}\frac{\lg b_n}{\lg a_n} = \lim_{n\to\infty}\frac{\lg n + \lg \lg n}{n \lg \lg \lg n} = 0,[/tex]
потому что n в знаменателе забивает числитель. Это значит, что
[tex]\frac{\lg b_n}{\lg a_n} = \alpha_n[/tex]
— бесконечно малая. Отсюда
[tex] b_n = a_n^{\alpha_n} [/tex]
[tex] \frac{b_n}{a_n} = a_n^{\alpha_n-1} \to 0,[/tex]
так как [tex]a_n \to \infty[/tex].

Значит,
[tex]b_n = o(a_n)[/tex]
Неожиданное решение. :???
Пишите письма! :)

RawonaM

Цитата: Квас от ноября  3, 2011, 12:08
Неожиданное решение. :???
А что такого неожиданного?

Спасибо Квас, с помощью взятия логарифма с обоих сторон почти все можно решить! А я как-то об этом не подумал.

Вопрос такой появился: если допустим f(n)=o(g(n)), то обязательно ли h(f(n))=o(h(g(n))?

А конкретнее так: даны lg lg n и lg lg lg n. Можно ли на основании того, что lg n = o(n) сделать прямой вывод, что lg lg lg n = o(lg lg n)?

Квас

Цитата: RawonaM от ноября  4, 2011, 09:25
Цитата: Квас от ноября  3, 2011, 12:08Неожиданное решение. :???
А что такого неожиданного?

Я прологарифмировал, чтобы лопиталить было легче, и даже не предполагал, к чему это приведёт. ;D

Цитата: RawonaM от ноября  4, 2011, 09:25
Вопрос такой появился: если допустим f(n)=o(g(n)), то обязательно ли h(f(n))=o(h(g(n))?

Вообще говоря, нет. Например, если h — постоянная, уже рушится.

Цитата: RawonaM от ноября  4, 2011, 09:25
А конкретнее так: даны lg lg n и lg lg lg n. Можно ли на основании того, что lg n = o(n) сделать прямой вывод, что lg lg lg n = o(lg lg n)?

В принципе, можно. Только на основании того, что lg x = o(x), где x — непрерывный аргумент (либо говорить какие-то слова о монотонности или немного преобразовывать — в любом случае пояснения необходимы, потому что в формуле lg n = o(n) участвуют логарифмы только от натуральных чисел). Именно, соотношение lg x = o(x) эквивалентно тому, что lg x = αx, α — бесконечно малая при x → \infty. Тогда
lg lg lg n = α(lg lg n) lg lg n ≡ β(n) lg lg n,
где, очевидно, β(n) → \infty при n → \infty.
Пишите письма! :)

Bhudh

Пиши, что думаешь, но думай, что пишешь.
MONEŌ ERGŌ MANEŌ.
Waheeba dokin ʔebi naha.
«каждый пост в интернете имеет коэффициент бреда» © Невский чукчо

Ömer

Цитата: RawonaM от ноября  4, 2011, 09:25
А конкретнее так: даны lg lg n и lg lg lg n. Можно ли на основании того, что lg n = o(n) сделать прямой вывод, что lg lg lg n = o(lg lg n)?

В общем случае,  f = o(g)   =>  ln(f) = o(ln(g)) - неверно.
Например, n = o(n^2), но ln n и ln (n^2) - функции одного порядка.
ya herro, ya merro

RawonaM


RawonaM

Цитата: svarog от ноября  4, 2011, 10:56
Например, n = o(n^2), но ln n и ln (n^2) - функции одного порядка.
Действительно.

RawonaM

Цитата: Квас от ноября  4, 2011, 10:47
Только на основании того, что lg x = o(x), где x — непрерывный аргумент (либо говорить какие-то слова о монотонности или немного преобразовывать — в любом случае пояснения необходимы, потому что в формуле lg n = o(n) участвуют логарифмы только от натуральных чисел). Именно, соотношение lg x = o(x) эквивалентно тому, что lg x = αx, α — бесконечно малая при x → \infty. Тогда
lg lg lg n = α(lg lg n) lg lg n ≡ β(n) lg lg n,
где, очевидно, β(n) → \infty при n → \infty.
Все-таки что-то тут непонятно.
Интересно, возможно ли сформулировать при каких условиях наложение функции нарушает порядковое отношение, а при каких оно не меняется.
Получается что даже наложение непрерывной монотонной функции все равно нарушает.

Квас

Offtop
Цитата: Bhudh от ноября  4, 2011, 10:52
Значит, лень-матушка...

Не, ну не в хармап же за бесконечностью лезть. Мне её надо закинуть в кастом символы на клавиатуре своей.

Цитата: RawonaM от ноября  4, 2011, 11:09
Интересно, возможно ли сформулировать при каких условиях наложение функции нарушает порядковое отношение, а при каких оно не меняется.

Да можно, наверно. Однако, я думаю, проще в сомнительных случаях переписать через умножение на бесконечно малую. Там, правда, замена переменной в пределе может получиться, но часто её можно произвести интуитивно-приемлемо.
Пишите письма! :)

Bhudh

Offtop
Цитата: Квас от Не, ну не в хармап же за бесконечностью лезть.
Я имел в виду, лень на кнопу в быстром ответе нажать. Там же есть tex :)
(Главное, 6 символов писать не лень...)
Пиши, что думаешь, но думай, что пишешь.
MONEŌ ERGŌ MANEŌ.
Waheeba dokin ʔebi naha.
«каждый пост в интернете имеет коэффициент бреда» © Невский чукчо

RawonaM

Цитата: Квас от ноября  3, 2011, 12:08
Отсюда
[tex] b_n = a_n^{\alpha_n} [/tex]
[tex] \frac{b_n}{a_n} = a_n^{\alpha_n-1} \to 0,[/tex]
так как [tex]a_n \to \infty[/tex].
Что-то я тут ничего не понял. Можете пояснить?
[tex] \frac{b_n}{a_n} = a_n^{\alpha_n-1} \to 0,[/tex] — это что вообще значит?

RawonaM

[tex]\lim_{n\to\infty}n^{1/\lg n}[/tex] чему равен?
Даже не получилось нарисовать эту функцию в максиме.

Bhudh

Простой подстановкой чисел выходит, что он равен [tex]e[/tex].
Пиши, что думаешь, но думай, что пишешь.
MONEŌ ERGŌ MANEŌ.
Waheeba dokin ʔebi naha.
«каждый пост в интернете имеет коэффициент бреда» © Невский чукчо


Bhudh

Пиши, что думаешь, но думай, что пишешь.
MONEŌ ERGŌ MANEŌ.
Waheeba dokin ʔebi naha.
«каждый пост в интернете имеет коэффициент бреда» © Невский чукчо

RawonaM

Вроде с горем пополам отсортировал. Нужно также найти классы эквивалентности (т.е. функции равного порядка относятся к одному классу), но мне почему-то кажется, что все тут разные. Посмотрите, может таки где-то я ошибся. Кстати lg тут обозначает log2, если это имеет значение.

На картинке также Мэпл, с которым я задолбался воевать, никак не хочет ничего считать.

RawonaM

С помощью мэпл вычилил, что таки 2n сильнее других, ее наверх надо.

Только вот не пойму, можно ли доверять мэплу. Вот откуда он с такой уверенностью взял 0 в первом случае?

Квас

Цитата: RawonaM от ноября  4, 2011, 15:44
[tex] \frac{b_n}{a_n} = a_n^{\alpha_n-1} \to 0,[/tex] — это что вообще значит?

Просто поделил обе части последнего равенства на a_n. Левая часть стремится к 0, потому что показатель стремится к -1, а основание уходит в бесконечность.
Пишите письма! :)

Квас

Цитата: RawonaM от ноября  4, 2011, 19:47
На картинке также Мэпл, с которым я задолбался воевать, никак не хочет ничего считать.

Команды-то с маленьких букв.
Пишите письма! :)

RawonaM


Квас

Пишите письма! :)

RawonaM

Спасибо.

Короче это задание меня достало. Я с помощью мэпла перестроил заново всю очередь, только потом обнаружил, что он опять бред выдает :(

Вот в чем разница между первым и вторым?

Быстрый ответ

Обратите внимание: данное сообщение не будет отображаться, пока модератор не одобрит его.

Имя:
Имейл:
Проверка:
Оставьте это поле пустым:
Наберите символы, которые изображены на картинке
Прослушать / Запросить другое изображение

Наберите символы, которые изображены на картинке:

√36:
ALT+S — отправить
ALT+P — предварительный просмотр