离散数学大O表示法

时间:2016-05-03 18:46:42

标签: big-o discrete-mathematics notation

我正在学习我的离散数学课,我开始更好地掌握大O符号的想法,并且使用f(x)的定义成功地证明了一些问题是O (G(X))。

如何使用定义证明问题不大。请提供一步一步的答案,就像您在测试中获得满分一样,请解释为什么您以简单的方式完成每一步!

以下是两个示例问题:

1)1不大O(1 / x)

2)e ^ x不是O(x ^ 5)Big O

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

  

1)1不大O(1 / x)

要表明1不是O(1/x),我们必须证明,对于任何常量c,没有x_0这样1 <= c*1/x适用于所有x >= x_0。假设1是1 / x的大O.我们采用c = c_0 > 0,一个常数。然后我们必须1 <= c_0*1/x x >= x_0。假设x > 0,我们可以解决并获得x <= c_0。这对于所有x >= x_0都不是这样(对于大于或等于max(x_0, c_0)的第一个数字,它是失败的),所以我们的假设是错误的,第一个不是第二个的大O.

  

2)e ^ x不是O(x ^ 5)Big O

要表明e^x不是O(x^5),我们必须证明,对于任何常量c,没有x_0这样的所有x >= x_0 },e^x <= c*x^5。假设e^xx^5的大O.我们采用c = c_0 > 0,一个常数。然后我们必须e^x <= c_0*x^5 x >= x_0。我们可以重新安排此操作,以便为所有e^x / x^5 <= c_0获取x >= x_0。但是,e^x / x^5作为x -> +inf的限制趋于+inf;我们可以通过迭代l&#39; Hopital的规则来看到这一点:

        e^x            e^x                  e^x
lim     ---  = lim     ---  = ... = lim     --- = +inf
x->+inf x^5    x->+inf 5x^4         x->+inf 120

这是一个矛盾,因为没有常数c_0大于或等于无穷大。因此,我们的假设是错误的,第一个不是第二个的大O.

注意:我写lim = +inf意思是&#34;表达式的值增长没有约束&#34;。