Stime asintotiche: o-piccoli
Ciao ragazzi, ho un dubbio su un limite in cui vanno usati gli o-piccoli:
$ lim_(x -> +oo ) (x^5ln((3x+2)/(x+1))+x)/(x^5+x^6sin(1/x) $
Al numeratore raccolgo x^5 e il tutto in parentesi tende a ln3; il problema è al denominatore.
Essendo il seno di 1/x, uso Taylor e sviluppo fino al grado 5: $ 1/x - 1/(6x^3) + 1/(120x^5) + o(1/x^5) $
Dopodichè moltiplico il tutto per $ x^6 $ e raccolgo $ x^5 $ ottenendo:
$ 2x^5(1-(1/(6x^2))+(1/(120x^4))+(o(1/x^5)/x^5)) $
Ed è qui il problema...io semplifico le x^5 e il limite viene $ (ln3)/2 $ (risultato peraltro corretto)...ma non sono sicuro che si ottenga 0 nella semplificazione dell'o-piccolo precedente con x^5 in quanto non si può decidere con esattezza quale fra le due quantitá prevale all'inifito sull'altra...avete delle idee?
Vi ringrazio
$ lim_(x -> +oo ) (x^5ln((3x+2)/(x+1))+x)/(x^5+x^6sin(1/x) $
Al numeratore raccolgo x^5 e il tutto in parentesi tende a ln3; il problema è al denominatore.
Essendo il seno di 1/x, uso Taylor e sviluppo fino al grado 5: $ 1/x - 1/(6x^3) + 1/(120x^5) + o(1/x^5) $
Dopodichè moltiplico il tutto per $ x^6 $ e raccolgo $ x^5 $ ottenendo:
$ 2x^5(1-(1/(6x^2))+(1/(120x^4))+(o(1/x^5)/x^5)) $
Ed è qui il problema...io semplifico le x^5 e il limite viene $ (ln3)/2 $ (risultato peraltro corretto)...ma non sono sicuro che si ottenga 0 nella semplificazione dell'o-piccolo precedente con x^5 in quanto non si può decidere con esattezza quale fra le due quantitá prevale all'inifito sull'altra...avete delle idee?
Vi ringrazio

Risposte
Risoluzione corretta ma "esagerata". Basta osservare che $\sin(1/x)=1/x+o(1/x)$, in quanto, se provi a porre $t=1/x$, avresti $\sin t=t+o(t)$ dal limite notevole per il seno.
Sì ma rimane il problema dell'o-piccolo:
$ ((o(1/x))/x^5) $ fa zero? Io credo che sia una forma indeterminata: farebbe zero se al denominatore ci fosse 1/x o termini più lenti...sbaglio?
$ ((o(1/x))/x^5) $ fa zero? Io credo che sia una forma indeterminata: farebbe zero se al denominatore ci fosse 1/x o termini più lenti...sbaglio?
Comunque ho digitato male: dopo aver raccolto x^5 viene $ 1/(120x^4) $ , non $ 1/(120x^5) $
(ok ho cambiato)

Ma che te frega dell'o-piccolo?
Nel confronto asintotico, gli o-piccoli sono parti trascurabili: ovvio che fa zero. Prova ad usare correttamente la definizione di o-piccolo e te ne renderai conto.

L'insieme o-piccolo racchiude dentro di sè i termini che tendono più velocemente a zero di una determinata quantità: o-piccolo di 1/x include quindi dentro di sè tutte le x con esponente maggiore di -1: se dividiamo questa quantità per x^5 abbiamo un infinito al denominatore di ordine maggiore rispetto a 1/x, ma non ci dà informazioni sul rapporto con l'o-piccolo...mi spiego meglio, se al denominatore avessimo avuto x^-2, il tutto faceva zero in quanto tutte le x contenute nell'o-piccolo tendono a zero più velocemente del denominatore...stessa cosa se ci fosse stato esattamente 1/x al denominatore...ma la nostra prof di analisi 1 insisteva sul fatto che nel caso il grado del denominatore sia maggiore di quello riportato nella dicitura di o-piccolo, essa rimane una forma indeterminata in quanto non si sa chi dei due prevale nella "corsa all'infinito"...o magari ho capito male io

Ah però mi viene in mente ora che magari l'o-piccolo prevale in tutti i casi dato che contiene dentro di sè anche quei termini di grado superiore rispetto a x^5...aiuto!

Senti, fai così, perché mi sa che ti frega il fatto che $x\to+\infty$: poni $t=1/x$ e vedi cosa viene fuori. Ti faccio presente che se $x\to +\infty$, $1/x$ è infinitesima, per cui gli "ordini di grandezza" vanno secondo le potenze più basse, non quelle più alte!
Ok alla fine mi si sono schiarite le idee...grazie
