Определение 1. Пусть функция определена на множестве
и
- его точка сгущения. Функция
называется бесконечно малой при
если
.
Следующая теорема является простым следствием теоремы о пределе суммы.
Теорема 1. Сумма любого конечного числа бесконечно малых при функций есть бесконечно малая при
функция.
Теорема 2.Произведение бесконечно малой при функции
и ограниченной в окрестности точки
функции
является бесконечно малой при
функцией.
Замечание 1. Точнее в этой теореме предполагается, что функция ограничена на множестве
, где
– некоторая окрестность точки
, которая является точкой сгущения множества
(это же множество, без ущерба для общности, можно считать и областью определения функции
).
С учетом определения предела функции по Гейне, эта теорема является прямым следствием аналогичной теоремы для числовых последовательностей (теоремы о произведении бесконечно малой последовательности на ограниченную последовательность).
Определение 2.Пусть – точка сгущения множества
. Функция
называется бесконечно большой при
, если
.
Теорема 3(о связи между бесконечно малыми и бесконечно большими). Пусть - точка сгущения множества
и
на
(или, хотя бы, в некоторой окрестности точки
). Тогда
1) если – бесконечно малая при
функция, то
– бесконечно большая при
функция;
2) если же – бесконечно большая при
функция, то
– бесконечно малая при
функция.
Д о к а з а т е л ь с т в о. 1) Выберем произвольное и положим
. Так как
, то найдется такая окрестность
точки
, что
и, следовательно, . В силу произвольности
это и означает, что
– бесконечно большая при
функция.
2) Возьмем произвольное и положим
. Поскольку
, то найдется такая окрестность
точки
, что
,
Поэтому , т.е. то
– бесконечно малая при
функция □
§6. Символы «о» и «О». Эквивалентные прифункции.
Пусть функции и
определены на множестве
и
– точка сгущения множества
. Пусть также в некоторой проколотой окрестности
точки
функция
отлична от нуля (точнее,
). Там где это ниже необходимо по смыслу, будем также считать, что в той же проколотой окрестности отлична от нуля и функция
.
Определения: 1. Если
,
то говорят, что функция есть о-малое от функции
при
, и пишут
при
.
2.Если функция ограничена в некоторой проколотой окрестности
точки
, т.е. если она ограничена на множестве
, то говорят, что функция
есть о-большое от функции
при
, и пишут
при
.
3. Говорят, что функции и
одного порядка при
, если
и
при
.
4.Говорят, что функции и
асимптотически равны при
, если
.