OI 中的等价无穷大方程

news/2024/12/23 19:44:46/文章来源:https://www.cnblogs.com/AugustLight/p/18624882

定义

\[\lim\limits_{x \to \infty} \frac {A(x)} {B(x)} = 1 \iff A(x) \sim B(x) \]

下文中无歧义的情况下,\(\lim\) 代表 \(\lim\limits_{x \to \infty}\),函数省略 \((x)\)

性质

\(A \sim B\) 两边可以同时乘除等价的函数

\(A \sim B\) 两边可以同时求幂

\[\begin{aligned}& \lim \frac {A'} {B'} \\=& \lim \frac A B & \text{L'Hôpital's Rule} \\=& 1 \end{aligned}\]

在可以洛的前提下,\(A \sim B\) 两边可以同时求导

\[\begin{aligned}& \lim \frac {\ln A} {\ln B} \\=& \lim \frac {A'/A} {B'/B} & \text{L'Hôpital's Rule}\\=& 1 \end{aligned}\]

在可以洛的前提下,\(A \sim B\) 两边可以同时求对数

例题

例 1:莫队

\[\begin{aligned}B &\sim \frac n B \\B^2 &\sim n \\B &\sim \sqrt n \\ \end{aligned}\]

例 2:P2801 教主的魔法

令分块块长为 \(B\),则复杂度最优化则是要解以下方程:

\[\begin{aligned}B &\sim \frac {n \ln B} B \\\frac {B^2} {\ln B} &\sim n \\2 \ln B - \ln \ln B &\sim \ln n & \text{两边同时} \ln \\2 \ln B &\sim \ln n & \text{忽略低阶无穷大}\\n \ln B &\sim \frac {n \ln n} 2 \\B^2 &\sim \frac {n \ln n} 2 & \text{与原式传递} \\B &\sim \frac {\sqrt 2} 2 \sqrt{n \ln n} \\ \end{aligned}\]

例 3

\[\begin{aligned}B \ln B &\sim n \\\ln B + \ln \ln B &\sim \ln n \\\ln B &\sim \ln n \\B \ln B &\sim B \ln n \\B \ln n &\sim n \\B &\sim \frac n {\ln n} \\ \end{aligned}\]

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