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2017.01.31 浅谈小o记号与导数

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我很少对一个独立的小o记号进行求导
是因为小o记号带来的不确定性实在太大,不敢轻易求导
事实上,这种地方也很容易导致错题与错解
于是我就来怼这个了


IP属地:山东来自iPhone客户端1楼2017-01-31 18:46回复
    又想到一个相关问题,解决掉再说


    IP属地:山东来自iPhone客户端3楼2017-01-31 18:52
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      好,顺手干掉


      IP属地:山东来自iPhone客户端4楼2017-01-31 18:55
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        先来第一个问题
        对于小o记号的补充,用于下面描述问题方便
        哎在老家没办法打公式啊。。
        引入"恰"o(x^n)的概念,是指
        如果f是恰o(x^n)的,则f是o(x^n),但对于数集F当中的任意正元e(自行脑补成varepsilon),有f不是o(x^(n+e))
        第一个问题
        第一问,令F=R,是否存在这样的f
        第二问,f是o(x^(n-e))但不是o(x^n)


        IP属地:山东来自iPhone客户端5楼2017-01-31 19:33
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          这是极其容易的,只需要注意到对于指数为负的幂函数而言
          lnx
          f=x^n /ln x
          f=x^n *ln x
          分别构成了一二问的答案
          自然lnx不是最低阶的无穷大,更低的还有lnlnlnlnlnln(1/x),但永远不是最低,但我在这儿也不想扯大数,话说有人考虑过以缓慢为目的的大数么。。


          IP属地:山东来自iPhone客户端14楼2017-01-31 19:40
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            以下正文再提到恰,一律指的是以F为Z的恰


            IP属地:山东来自iPhone客户端15楼2017-01-31 19:43
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              再补一句,以下谈论连续性可导性均指的是x=0处的性态
              尽管多数时候是全局连续而可导的。。
              第二个问题
              o(x^n)
              连续吗
              可导吗
              能够恰几阶可导(采用类似方法定义这个恰)
              如果是恰o(x^n),那么可以恰几阶可导呢


              IP属地:山东来自iPhone客户端16楼2017-01-31 19:48
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                连续是别想了,小o记号只是说商趋于0罢了,对于x=0处毫无规定,未必连续
                可导以连续为前提,因此也未必可导,但是一旦连续,容易证明0处的确存在导数,就是0,套定义即可
                恰一阶的例子,x^(n+1)*D(x),这里D(x)是Dirichlet函数,这容易证明
                恰两阶,似乎不好想,考虑另一个震荡的函数,这个要比D大爷温和一些
                y=x^(n+1)*sin(1/x),容易证明k阶求导之后,最低阶的项x的指数为n+1-2k
                考虑到要吸收掉震荡项,故如果恰k阶可导,则k-1此求导后次数要比1大
                那么n+1-2(k-1)>1,得k<n/2+1
                现在的这个f,已经满足了恰o(x^n),但它的可导阶数只有一个,这很自然的让人想改造它,因为我很自然的认为这个阶数至少是可以为1~n之间的任意数
                f=x^(n+1)*sin(1/x^m),这里m>0,不然就不震荡了,不喜欢呢
                类似的进行计算,得到k<n/(m+1)+1时,k阶可导
                对于k为1~n之间的任意数,总可选取适当的m,使得f恰k阶可导
                很好,现在恰o(x^n)已经可以不可导,恰1~n阶可导了
                对于大于n是否成立呢
                笔者最初以为是不行的,想进行反证,于是应用麦克劳林展开以及皮亚诺余项
                比如恰n+1阶可导,可得f=a(n+1)*x^(n+1)+o(x^(n+1))
                这就要求o(x^(n+1))是恰n+1阶可导,这当然可以
                于是我意识到大于n当然可行
                只要选取一个恰o(x^k)的恰k阶可导函数,把它加上x^(n+1),就得到了k>n时候的解
                至此,对于k为自然数,都存在f使得f为恰o(x^n)且f恰k阶可导(k=0视作不可导,这好像不是很自然)
                自然,对于F=R的情况,同样也是有解的,考虑x^n/lnx *乱七八糟震荡项,即可
                由于lnx求导对于x幂次的降低同样是1,因此乘法公式中它的求导和x^n的求导,对于无穷小阶数的影响都是一样的(已经说过1/lnx是很低的无穷小量)
                md旁边小孩真吵,幸亏我差不多写完了


                IP属地:山东来自iPhone客户端17楼2017-01-31 20:25
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