渐近大

渐近大[(f),,x个x个*]

为提供条件作为x个x个*.

渐近大[(f),,{x个1,,x个n个}{,,}]

给出了作为.

详细信息和选项

  • 渐近较大也表示为(f)是一点点的,(f)的阶数大于,(f)增长速度超过、和(f)占主导地位.要点x个*通常是根据上下文假设的。
  • 渐近较大是一个序关系和平均数模板框[{{f,(,x,)}},Abs]>=c什么时候x个就在附近x个*对于所有常量.
  • 典型的用法包括表示函数和序列在某个点附近的简单严格下限。它经常用于求解方程,并给出计算复杂性的简单严格下限。
  • 对于有限极限点x个*{,,}:
  • 渐近大[(f)[x个],[x个],x个x个*]为所有人存在这样的话0<模板框[{{x,-,{x,^,*}}},Abs]<增量(c,x^*)暗示模板框[{{f,(,x,)}},Abs]>=c
    渐近大[(f)[x个1,,x个n个],[x个1,,x个n个],{x个1,,x个n个}{,,}]为所有人存在这样的话0<模板框[{{{,{{x,_,1},-,{x,__,{(,1,)},^,*}},,…,,,{x,_暗示模板框[{{f,(,{{x,_,1},,…,,{x,_n}},)}}
  • 对于无限极限点:
  • 渐近大[(f)[x个],[x个],x个]为所有人存在这样的话暗示模板框[{{f,(,x,)}},Abs]>=c
    渐近大[(f)[x个1,,x个n个],[x个1,,x个n个],{x个1,,x个n个}{,,}]为所有人存在这样的话暗示模板框[{{f,(,{{x,_,1},,…,,{x,_n}},)}}
  • 渐近大[(f)[x个],[x个],x个x个*]存在当且仅当限制[防抱死制动系统[(f)[x个]/[x个]],x个x个*]什么时候[x个]附近没有无穷多个零x个*.
  • 可以提供以下选项:
  • 假设 $假设参数假设
    方向 雷亚尔接近极限点的方向
    生成条件 自动为参数生成条件
    方法自动要使用的方法
    绩效目标 “质量”要优化的内容
  • 的可能设置方向包括:
  • 雷亚尔或“双面”从两个真实方向
    “从上方”或-1从以上或更大的值
    “从下方”或+1小于或等于
    复合物从所有复杂的方向
    费用[ θ]在这个方向
    {目录1,,目录n个}使用方向目录对于变量x个独立地
  • 方向费用[ θ]x个*表示接近极限点的曲线的切线方向x个*.
  • 的可能设置生成条件包括:
  • 自动仅限非通用条件
    真的所有条件
    False(错误)无条件
    如果需要条件,则返回未评估的
  • 的可能设置绩效目标包括$绩效目标,“质量”“速度”。使用“质量”设置,渐近大通常解决更多的问题或产生更简单的结果,但它可能会占用更多的时间和内存。

示例

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基本示例  (2)

确认作为:

可视化这两个函数:

确认作为:

可视化这两个函数:

范围  (9)

比较严格来说不是正数的函数:

显示发散速度比在原点:

答案可能是布尔表达式,而不是显式表达式真的False(错误):

将函数与参数进行比较时,可能会生成结果的条件:

默认情况下,会对函数进行双面比较:

比较以下较小的值时,确实大于x^2模板框[{{x}},UnitStepSeq]:

对于更大的值,关系失败:

可视化这两个函数:

功能如平方米沿着负实域在两个实方向上可能具有相同的关系:

如果在复杂平面中从上方接近,则观察到相同的关系:

然而,在复杂平面中从下方接近会产生不同的结果:

这是由于一个分支切割,其中平方米轴交叉时反转符号:

因此,通常情况下,这种关系在复杂平面中并不成立:

当从四个实方向和虚方向接近时,可视化函数的相对大小:

比较多元函数:

将两种功能的规范可视化:

比较无穷远处的多元函数:

比较多元函数时使用参数:

选项  (10)

假设  (1)

使用指定参数的条件假设:

不同的假设可能产生不同的结果:

方向  (5)

从下面测试关系:

等效地:

从上面测试关系:

等价地:

测试分段不连续处的关系:

由于它在一个方向上失败,因此双面结果也是错误的:

可视化两个函数及其比率:

极点处的关系与接近方向无关:

在分支切割处测试关系:

计算关系,从不同象限接近:

从第一象限接近原点:

等价地:

从第二象限接近原点:

从右半平面接近原点:

从下半平面接近原点:

可视化函数的比率,除了沿x=-模板框[{y},Abs]:

生成条件  (3)

返回结果而不声明条件:

此结果仅在以下情况下有效n个>0:

如果结果取决于参数值,则返回未评估的值:

默认情况下,会生成保证结果的条件:

默认情况下,如果只有特殊值使结果无效,则不会生成条件:

使用生成条件->真的,即使报告了这些非通用条件:

绩效目标  (1)

使用绩效目标为了避免潜在的昂贵计算:

默认设置使用所有可用的技术来尝试生成结果:

应用  (18)

基本应用程序  (4)

展示一下0:

象征性地确立这一点:

可视化功能:

这种关系延伸到所有实际权力:

可视化分数幂和负幂函数:

展示一下:

象征性地确立这一点:

在对数图中可视化关系:

这种关系延伸到所有实际权力:

可视化分数幂和负幂函数:

展示一下0:

从以下事实可以推断出这种关系:TemplateBox〔{{x,^,2},,{sin,(,{1,/,x},)}}},Abs〕<=x^2:

展示一下:

绝对误差和相对误差  (2)

A函数近似值作为绝对误差很小,如果作为.表明这一点近似值绝对误差很小:

展示一下也近似绝对误差很小:

展示一下近似值绝对误差很小:

展示一下近似绝对误差很小:

A函数近似作为相对误差较小,如果作为.证明这一点近似值相对误差较小:

展示一下近似值相对误差较小:

但上述近似值没有小的绝对误差:

类似地,斯特林公式近似值相对误差较小:

但绝对误差不小:

渐近逼近  (6)

是一个函数,并且近似于近的。那么近似是渐近的,如果换句话说,余数或错误渐近小于近似值。展示一下是对的渐近近似:

显示是对的渐近近似:

展示一下不是对的渐近近似:

展示斯特林的公式是对的渐近近似作为:

展示一下是对的渐近近似模板盒〔{x},PrimePi〕作为:

系列生成初等函数和特殊函数的渐近近似。例如,生成10度近似值:

证明级数是渐近的:

确定一个渐近级数科特[x个]0:

显示一系列伽马射线[x个]渐近于-1:

求的渐近近似值0:

当要逼近的函数在逼近点的每个邻域中无限次地逼近零时,渐近逼近可能会有一些微妙之处。例如,考虑模板框[{1,x},BesselJ]近的:

近似值不是渐近的,因为在贝塞尔函数的每一个零点处,近似值并不完全为零:

尽管比率普遍接近,c模板框[{besselJ},Abs]>=模板框[[{{J,(,{1,,x},)},-,besselJ}},Abs]被无限多次违反:

另一方面,考虑零汉克尔函数的近似模板框[{1,x},HankelH1]:

此近似值是渐近的:

第二类汉克尔函数的近似也是如此,模板盒〔{1,x},HankelH2〕:

作为模板框[{1,x},BesselJ]=1/2,其近似可以理解为近似渐近,即两个此类近似的总和:

或者,考虑1+模板盒[{1,x},贝塞尔J]近的:

这是一个真正的渐近近似值:

近似与函数逼近之比的极限一贯地:

使用渐近积分生成定积分的渐近逼近。例如,找到作为并与精确值进行比较:

使用较少的项创建渐近近似:

该近似与精确积分以及第一近似一样是渐近的:

使用渐近积分生成不定积分的渐近逼近,尽管需要考虑积分常数。考虑近似值作为:

表明近似值是渐近的:

计算作为:

没有可比较的符号结果,但可以证明该过程是渐近的:

使用渐近DSolveValue生成微分方程的渐近近似:

没有可比较的确切结果,但可以证明该过程是渐近的:

与使用NDSolveValue公司:

渐近标度  (2)

一系列功能是渐近标度若(iff).编写一个函数,可以检查函数的有限列表是否是渐近尺度:

整数幂给出了一个渐近尺度,使用模板框[{≻,“\8827'”,{1,/,{(,{x,^,3},)}},{1、/、{(、{x、^、2}作为:

它们也在,但顺序相反:

的权力形成一个渐近尺度TemplateBox[{≻,“≻”,1,{1,/,{(,{log,(,x,)},)}},{1,/,{(,{log,^,2},(,x,)},)}},{1,/,{(,{log,^,3},(,x,)},)}}},RowWithSeparators]作为:

使用,使用模板框[{≻,“\8827'”,1,x,{x,^,2},,{log,(,x,)}},{x、^、2}、{x、*、3},、{log、(、x,){},}作为:

展示一下作为如果:

编写一个函数,在某个点按渐近顺序对函数进行排序:

生成整数幂函数的随机列表:

在以下位置对列表进行渐进排序:

在以下位置对同一列表进行渐进排序:

计算复杂性  (4)

简单排序算法(冒泡排序、插入排序)大约需要 n个2排序步骤n个对象,而最佳通用算法(堆排序、合并排序)大约需要b条 n个 日志[n个]排序步骤。显示优化算法总是用更少的时间对足够大的对象集合进行排序:

某些特殊算法(计数排序、基数排序)可以运行在c(c) n个时间。当可以使用时,这些算法甚至比优化算法更快:

可视化三个时间尺度的增长:

在冒泡排序中,如果相邻的邻居出现问题,则会进行比较和交换。经过一次n个-1比较一下,最大的元素在末尾。然后在剩余时间重复该过程n个-1元素,依此类推,直到一开始只剩下两个元素。如果比较和交换需要c(c)步骤,排序的总步骤数如下:

多项式仅由二次项渐近逼近:

在合并排序中,元素列表被分成两部分,每一半被排序,然后这两部分被合并。因此,时间T型[n个]排序将是某个恒定时间的总和b条计算中间值,2吨[n个/2]对每一半和一些倍数进行排序 n个组合两部分的元素数量:

解递推方程求时间t吨进行排序n个元素:

此表达式仅由表达式中的最后一项渐近逼近:

旅行售货员问题(TSP)包括寻找连接的最短路径城市。简单的算法是尝试所有路线。持有的卡普算法将其改进为步骤。展示一下因此,持有卡普算法更快:

两种算法都表明TSP的复杂度等级并不比EXPTIME差,这是可以及时解决的问题.对于持有卡普,使用对一些人来说足够:

对于阶乘,有必要使用高次多项式,例如:

近似解决方案见因此近似TSP是多项式时间内可解问题的复杂度类P。任何多项式算法都比指数算法快,或者:

属性和关系  (10)

渐近大是不灵活的,即。:

它是传递性的,即。暗示:

它是反对称的,即。暗示:

渐近大[(f)[x个],[x个],x个x个0]若(iff)限制[防抱死制动系统[(f)[x个]/[x个]],x个x个0]:

特别是,限额必须存在:

如果,然后:

如果,然后:

如果,然后:

如果,然后:

如果,然后:

如果,然后:

如果,然后:

如果,然后:

Wolfram Research(2018),渐近大,Wolfram语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/AsymporticGreater.html。

文本

Wolfram Research(2018),渐近大,Wolfram语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/AsymporticGreater.html。

CMS公司

沃尔夫拉姆语言。2018年,“渐近线更大”,Wolfram语言与系统文档中心。Wolfram研究。https://reference.wolfram.com/language/ref/AsymporticGreater.html。

亚太地区

沃尔夫拉姆语言。(2018). 渐近大于。Wolfram语言与系统文档中心。检索自https://reference.wolfram.com/language/ref/AsymporticGreater.html

BibTeX公司

@misc{reference.wolfram_2024_asympoticgreater,author=“wolfram Research”,title=“{渐近Greater}”,year=“2018”,howpublished=“\url{https://reference.jolfram.com/language/ref/AsympotticGreater.html}”]}

BibLaTeX公司

@在线{reference.wolfram_2024_asympoticgreater,organization={wolfram Research},title={SympoticGreater},year={2018},url={https://reference.jolfram.com/language/ref/AsympotticGreater.html},note=[访问时间:2024年9月21日]}