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2018年3月28日 星期三

h0時,o(h)=o(|h|)

==定理==


h0時,o(h)=o(|h|)

==證明==


f(h)=o(h),則lim。由極限的\varepsilon-\delta定義,\forall \varepsilon > 0, \exists \delta > 0, \forall h \in (-\delta, \delta) \backslash \{0\}, \left| \frac{f(h)}{h} - 0 \right| < \varepsilon。於是我們有
\begin{align} \varepsilon &> \left| \frac{f(h)}{h} - 0 \right| \notag \\ &= \left| \frac{f(h)}{h} \right| \notag \\ &= \frac{|f(h)|}{|h|} \notag \\ &= \frac{|f(h)|}{||h||} \notag \\ &= \left| \frac{f(h)}{|h|} \right| \notag \\ &= \left| \frac{f(h)}{|h|} - 0 \right|. \notag \end{align}
這意味著
\lim_{h \rightarrow 0} \frac{f(h)}{|h|} = 0.
從而f(h) = o(|h|)

f(h) = o(|h|),則\lim \limits_{h \rightarrow 0} \frac{f(h)}{|h|} = 0。由極限的\varepsilon-\delta定義,\forall \varepsilon > 0, \exists \delta > 0, \forall h \in (-\delta, \delta) \backslash \{0\}, \left| \frac{f(h)}{|h|} - 0 \right| < \varepsilon。於是我們有
\begin{align} \varepsilon &> \left| \frac{f(h)}{|h|} - 0 \right| \notag \\ &= \left| \frac{f(h)}{|h|} \right| \notag \\ &= \frac{|f(h)|}{||h||} \notag \\ &= \frac{|f(h)|}{|h|} \notag \\ &= \left| \frac{f(h)}{h} \right| \notag \\ &= \left| \frac{f(h)}{h} - 0 \right|. \notag \end{align}
這意味著
\lim_{h \rightarrow 0} \frac{f(h)}{h} = 0.
從而f(h) = o(h)

綜上所述可得o(h) = o(|h|)
(證明終了)

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