[¯|¯] Infinitesimo [infinito] di riferimento

giovedì, Febbraio 23rd, 2017

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Per poter quantificare il concetto di ordine di un infinitesimo (o di un infinito) è necessario definire un infinitesimo (o un infinito) di riferimento. Per fissare le idee, iniziamo con gli infinitesimi. Nella classe I(x0) di tutti e soli gli infinitesimi in x0, scegliamo ad arbitrio un infinitesimo di riferimento (o infinitesimo campione) u(x). La scelta più semplice è

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Osserviamo che comunque prendiamo α>0, riesce:
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Cioè
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Inoltre, per ogni ß>0
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In altri termini, se α>ß l'infinitesimo [u(x)]α è di ordine superiore a [u(x)]ß, e viceversa se α<ß. Se α=ß gli infinitesimi [u(x)]α e [u(x)]ß sono equivalenti. Ne consegue:
Definizione 1
Il numero reale α>0 si dice ordine dell'infinitesimo [u(x)]α.

Ciò premesso, sussiste la seguente definizione:

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Il numero reale α>0 si dice ordine di f(x) rispetto all'infinitesimo di riferimento u(x).
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[¯|¯] Principio di sostituzione degli infinitesimi [infiniti]

giovedì, Febbraio 23rd, 2017

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Per determinare il limite del rapporto degli infinitesimi f(x) e g(x) può essere utilizzato un potente teorema:
Teorema 1 (Principio di sostituzione degli infinitesimi)
Ipotesi

  1. Siano f(x) e g(x) infinitesimi (per x->x0) che ammettono una decomposizione del tipo
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    con f1(x),f2(x),g1(x),g2(x) tali che f2(x) è di ordine superiore a f1(x), e g2(x) è di ordine superiore a g1(x).
  2. Il rapporto f(x)/g(x) è regolare in x0.

Tesi
Il rapporto f1(x)/g1(x) è regolare in x0 e si ha

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Dimostrazione
Per ipotesi esiste il limite (finito o infinito):
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Segue
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Per ipotesi

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onde l'asserto.
c.d.d.
Da tale teorema segue che nel calcolo del limite
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è lecito trascurare a numeratore e a denominatore gli infinitesimi di ordine superiore.
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