Cómo calcular la notación Big-oh de una función

Permítanme comenzar escribiendo la definición real:

Decimos [matemática] f (x) \ = \ O (g (x)) [/ matemática] si hay números positivos [matemática] M, \ x_0 [/ matemática] tal que para cualquier [matemática] x \ geq x_0 [/ math] tenemos [math] f (x) \ leq Mg (x) [/ math]. Tenga en cuenta que si [matemáticas] f (x), g (x)> 0 [/ matemáticas], esto es equivalente a decir que desde algún punto, [matemáticas] \ frac {f (x)} {g (x)} [/ math] está acotado.

Lo primero que hay que tener en cuenta aquí es preguntar “¿Cómo calculamos [matemáticas] O (f (x)) [/ matemáticas]?” Realmente no tiene ningún significado. Para la mayoría de las opciones de [math] f [/ math], hay muchas funciones [math] g [/ math] con [math] g (x) = O (f (x)) [/ math]. Con eso en mente, analicemos uno de sus ejemplos.

1. Usaremos la segunda versión de la definición que di aquí. Tenemos

[matemáticas]
\ frac {(2 ^ {\ log (n)}) ^ {\ log (n)}} {n ^ {n \ log (n)}}

= \ frac {n ^ {\ log (2) \ log (n)}} {n ^ {n \ log (n)}}

= n ^ {\ log (n) (2-n)}
[/matemáticas]

Lo que de hecho tiende a 0 para grandes [matemáticas] n [/ matemáticas], por lo que está acotado, por lo que su primer ejemplo es verdadero.

2. Estas dos funciones son iguales, y claramente siempre tenemos [matemáticas] f (x) = O (f (x)) [/ matemáticas], por lo que esta también es cierta.

Tal vez esto sea suficiente para que pueda resolver el tercer ejemplo por su cuenta.

Si para valores suficientemente grandes de n, la función debajo de O grande siempre producirá números mayores o iguales que la función base.

Entonces, simplemente tiene que demostrar que este comportamiento es verdadero después de cierto valor para esas funciones.