Simboli di landau

gugione
Ciao,

Sono alle prese con questo esercizio:

Nell'ambito delle successioni stabilire se $a_n -> 0$ implica $O((a_n)^2)= o (a_n)$

Io ho risolto cosi: $Lim_(x->0) (O(a_n)^2)/a_n = 0$
È corretto? O no?

Grazie :D

Risposte
dissonance
Per essere corretto, il risultato è corretto, ma devi giustificarlo un po'. Non si capisce da dove lo tiri fuori.

gugione
Ecco infatti, lo devo giustificare in quanto potrebbe essere una domanda da orale :cry:
Io ho applicato solamente la definizione di o-piccolo.
Dato $a_n = o(b_n)$ --> $ Lim _(n->?) a_n/b_n$
da li poi tramite le proprietà degli o-piccoli / o-grandi ho ricavato il risultato. Il che non penso sia errata come spiegazione :D i problema é che per farlo venire, io ho posto il limite con $x -> 0$ e l'ho fatto a "intuito" considerando $a_n -> 0$. È corretta una cosa del genere? O il motivo di tale implementazione potrebbe essere un altro?
Grazie per la possibile risposta :smt023

dissonance
No aspetta, non mi convince. Nella domanda ci sono un o piccolo e un O grande. Tu dove hai usato l'O grande? Io direi di fare le cose per bene e iniziare a snocciolare un po' la formula. Abbiamo una successione $x_n$ e sappiamo che $x_n=O(a^2_n)$, cioé
\[
\lvert x_n\rvert\le C a_n^2, \]
dove $C>0$ è una costante che non dipende da $n$. Dobbiamo dimostrare che $x_n=o(a_n)$. Vuoi continuare tu?

gugione
Ecco, io mi sono solo "attaccato" alla definizione di o-piccolo tralasciando l'O-grande (nel senso che l'ho utilizzato solo per svolgere i conti e arrivare al risultato).

premessa che voglio capire bene in quanto ho l'orale a giorni, voglio seguire il tuo ragionamento (sono un po' debole sui simboli di landau :cry: ).

Tu hai considerato una successione $a_n$ e applicato la definizione dell'O-grande nel caso in cui $x_n = O((a_n)^2)$
Quindi hai posto che $|(x_n)/((a_n)^2)| <= C$ Dove C è una costante minore di infinito.
$x_n <= C((a_n)^2)$ e fin qui è l'applicazione della formula.
Ma poi per la dimostrazione che questo valore $x_n = o(a_n)$? Come si fa?
Bisogna applicare ancora il limite come fatto precedentemente da me nell'altro post?
$Lim_(n -> 0) (C((a_n)^2))/(a_n)$?
O sono fuori strada?

dissonance
E si, tu vuoi dimostrare che $x_n=o(a_n)$, giusto? Questo significa esattamente dover dimostrare che
\[
\lim_{n\to \infty} \frac{x_n}{a_n}=0.
\]
Per dimostrare questo evidentemente devi usare la disuguaglianza \(\lvert x_n\rvert\le C a_n^2\) (NOTA BENE: Non ti scordare il valore assoluto).

gugione
uhm, senti...ammetto di non capire!! inizialmente pensavo di fare il $Lim_(a_n ->0) (C((a_n)^2))/a_n $ semplificando $a_n$ al numeratore ottenendo così $Lim_(a_n ->0) C(a_n)$;
Ma tu hai poi accennato al fatto che bisogna mantenere il valore assoluto...ma in che senso? O non capisco, o boh XD
Nel senso che se io faccio il $Lim_(n -> infty) x_n/a_n $ poi come proseguo? É come se avessi "due incognite" (permettimi il termine che capisco sia usato in un contesto errato) che però non mi permettono di stimare il limite...

dissonance
Si ma è giusto, alla fine calcolerai esattamente il limite che stai pensando di calcolare. E' il procedimento logico che devi rinforzare.

Il valore assoluto serve perché non c'è scritto da nessuna parte che $x_n$ sia positiva. Se scrivi solo \(x_n\le Ca_n^2\), allora potrebbe pure darsi che $x_n$ sia composta da numeri negativi molto grandi in valore assoluto, che so, \(x_n=-n\text{ milioni}\). In questo caso, altro che o piccolo.

Mi spiego?

Per l'esercizio specifico, il ragionamento corretto è questo. Vogliamo dimostrare che \(\lim_{n\to \infty} {x_n\over a_n}=0\). In valore assoluto abbiamo che
\[
0\le \left\lvert{x_n \over a_n}\right\rvert\le C {a_n^2\over \lvert a_n\rvert} = C \lvert a_n\rvert.\]
Siccome il membro destro tende a \(0\) per ipotesi, per il teorema dei due carabinieri possiamo concludere che
\[
\lim_{n\to \infty} \left\lvert{x_n\over a_n}\right\rvert=0, \]
ed è proprio questo che vogliamo dimostrare (se servisse, ricordiamoci che una successione o una funzione tende a zero se e solo se il proprio valore assoluto fa altrettanto).

gugione
Ciao, grazie per la tua spiegazione :D Voglio solo chiederti una delucidazione:

Quando dici: "Siccome il membro destro tende a 0 per ipotesi" fai riferimento all'o-piccolo che manda a zero $C|a_n|$? Mi sembra di avere inteso giusto, o no?

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