Рассмотрим функцию, определенную в
некоторой окрестности
точки
,
, за
исключением, быть может, самой точки
.
Функция
называется бесконечно малой при
,
стремящемся к
, если
. Если
—
бесконечно малая в точке
, то для любого
положительного числа
, как бы мало оно ни
было, существует такое положительное число
, что
для всех
, удовлетворяющих неравенству
,
справедливо неравенство
. Неравенства
для
всех
,
эквивалентные неравенствам
,
, означают, что для
любого
существует такое
, что для
график
функции расположен на плоскости в
прямоугольнике
. Важно, что слова “за исключением, быть
может, самой точки ” означают, что нас не
интересует сама эта точка. Это можно понять, если
рассмотреть функцию
. При x,
стремящемся к нулю, функция-таки стремится к
нулю, независимо от того, какое значение она
принимает в точке x=0. Следовательно, предел равен нулю и
функция является бесконечно малой.
ПРИМЕР 1. Бесконечно малые функции
Сравнение бесконечно малых функций.
Пусть и
— две функции, бесконечно малые в
точке
.
Если
,
то говорят, что
более высокого порядка малости, чем
и
обозначают
. Если же
, то
более высокого
порядка малости, чем
; обозначают
.
Бесконечно малые функции
и
называются бесконечно
малыми одного порядка малости, если
,
обозначают
. И, наконец, если
не
существует, то бесконечно малые функции
и
несравнимы.
ПРИМЕР 2. Сравнение бесконечно малых функций
Эквивалентные бесконечно малые функции.
Если , то бесконечно малые функции
и
называются эквивалентными, обозначают
~
.
ПРИМЕР 3. Таблица эквивалентных бесконечно малых функций