Congettura sperimentalmente l'ordine di infinitesimo rispetto a x di sin(x)-tan(x) per x → 0, ossia cerca per quale α è dello stesso ordine di xα.
Sappiamo che per x → 0
Del resto
il grafico di tan in O ha il grafico di x → x come tangente.
Dunque sin(x)−tan(x) (che
non è x−x = 0) va a 0 più velocemente di x.
Cerco dunque k·xα tale che sin(x)-tan(x) ≈ k·xα per x → 0
Studio la velocità con cui sin(x)-tan(x) tende a 0:
F <- function(x) sin(x)-tan(x); F(0.1); F(0.01); F(0.001)
# -0.0005012554 -5.000125e-07 -5.000001e-10
Posso congetturare che F(x) tende a 0 come x3.
Confronto F(x) con x3:
G <- function(x) F(x)/x^3; G(0.1); G(0.01); G(0.001)
# -0.5012554 -0.5000125 -0.5000001
Posso congetturare che F(x) ≈ -1/2·x3.
In alternativa, ricordando che
sin(x) ≈ x−x3/6,
potevo studiare analogamente come va a 0
[la cosa può essere dimostrata ad es.
mediante il teorema dell'Hopital:
D(tan(x)-x)/D(x^3) = (tan(x)^2)/(3x^2) → 1/3, ossia tan(x) ≈ x+x3/3]
Tutto può essere studiato facilmente online anche con questo script o con questa calcolatrice:
sin(M) - tan(M) M = 1e-1 -> -0.0005012554386223944 (3 after units) M = 1e-2 -> -5.00012500542768e-7 (6 after units) M = 1e-3 -> -5.000001250705932e-10 (9 after units) M = 1e-4 -> -4.999999980020986e-13 (12 after units) ( sin(M) - tan(M) ) / pow(M,3) M = 1e-1 -> -0.5012554386223943 M = 1e-2 -> -0.5000125005427679 M = 1e-3 -> -0.5000001250705932 M = 1e-4 -> -0.4999999980020985
Per altri commenti: infiniti e infinitesimi
(e propr. delle funz. continue e derivabili) neGli Oggetti Matematici.