18. Связь б.м. и б.б.
Теорема
Теорема. Если функция — бесконечно малая функция при , где для , то функция — бесконечно большая функция при .
Обратная теорема не из лекций: если — б.б.ф. при , то — б.м.ф. при .
Доказательство (сл. 35–38)
Распишем определение б.м.ф. на языке :
Рассмотрим неравенство , верное при . Так как для , можно рассматривать обратное неравенство:
Обозначим , где — достаточно малое положительное число, — довольно большое положительное число. С учётом обозначений:
Это означает (по определению бесконечного предела и б.б.ф.), что . Теорема доказана.
Уточнение формы не из лекций: в определении б.б.ф. квантор стоит по : «». Переход: для произвольного взять и из определения б.м.ф.
Обратная теорема (идея): в .
Рабочие формулы
- при (если б.м. около ). Символически: .
- Символически: .
- Знак: если б.м. около , то (символически ); если — .
- Условие существенно: — б.м. при , но обращается в в точках сколь угодно близко к , и там не определена.
Примеры
Пример 1. .
Решение
Числитель , знаменатель — б.м., при . По теореме — б.б., а — б.б. (б.б. × функция, отделённая от нуля). Ответ: . Односторонние: : ; : .
Пример 2. .
Решение
— б.б. при (сумма двух ). По обратной теореме — б.м., умножение на константу — б.м. Ответ: .
Типичные ошибки
- Писать , не проверив, что б.м. не обращается в около .
- Путать и : теорема даёт (по модулю); знак — отдельно, по знаку .
- Применять к : теорема только для с .