我想手動計算這兩個函數($n*log_2(n)$vs.$n^{log_3(4)}$)中哪一個有更高的漸近增量,而不需要使用計算器或任何軟件。
到目前為止,我的方法是:
lim n->inf:\frac{$n*日志:2(n) $}{$n^{log_3(4)}$}
現在使用L'Hospital并派生每個函數:\frac{$log_2(n)$+$1/ln(2)n$}{$log_3(4n^{log_3(4)-1}
現在再次使用L'Hospital:\frac{$1/(ln(2)*n)$+$1/(ln(2)*n)$}{$1/ln(3)4$*$n^{log_3(4)-1}$+$log_3(4)-1*n^log_3(4)-2}*log_3(4$}
我的問題是:如果我這樣計算,結果是一個錯誤的解決方案。有人知道如何正確解決這個問題嗎?
編輯:我也注意到你的一階導數是不正確的。
你對L'Hopitals規則的一階導數和二階求值是不正確的。
從:f(n)=n*log2(n)g(n)=n^(log3(4))開始
由此得出:f'(n)=log2(n)+n*(1/ln(2))*n^(-1)=log2(n)+1/ln(2)g'(n)=log3(4)*n^(log3(4)-1)
由此得出:f''(n)=(1/ln(2))*n^(-1)g''(n)=log3(4)*(log3(4)-1)*n^(log3(4)-2)
如果你在第一個導數中出錯,你會得到f'''(n)=(1/ln(2))*n^(-1)-(1/ln(2))*n^(-2),這仍然允許你把n因子去掉,得到相同的最終結果。
現在你有了n,你可以把它分解出來:f'''(n)/g''''(n)=1/[ln(2)*log3(4)*(log3(4)-1)*n^(log3(4)-2+1)]=1/[ln(2)*log3(4)*(log3(4)-1)]*n^(1-log3(4))],現在可以表示為:k*n^(1-log3(4)),其中k>0。當它接近無窮大時,極限是0。這意味著n^log3(4)的漸近線大于n*log2(n)。
或者,可以先簡化。請注意,兩者都有一個可以刪除的因子n,因此可以使用:f(n)=log2(n)g(n)=n^(log3(4)-1)
f'(n)=(1/ln(2)) * n^(-1)
g'(n)=(log3(4)-1) * n^(log3(4)-2)
f'(n)/g'(n)=(1/ln(2))*n^(-1-log3(4)+2)/(log3(4)-1)=(1/ln(2))*n^(1-log3(4))/(log3(4)-1)
同樣,極限為0,這意味著n^(log3(4))具有更大的漸近線。
唯一需要知道的是log3(4)大于1,因為4大于3。這意味著(log3(4)-1)>0和(1-log3(4))<0。
還要記住,正確的結果可能不是你想象的那樣。當n~=30000時,這兩個方程相交
另外,我不確定這是屬于這里還是屬于數學。