1 Die neuen Zahlen von Hartwig Göpfert, 2004. Die Abbildung der Exponentialfuntionen, der Logarithmusfunktionen und der Potenzfunktionen an der Stelle Unendlich auf die Menge der Ordnungsmaßzahlen Die folgende Arbeit stellt sich nicht als Aufgabe die genannten Funktionen an der Stelle Unendlich miteinander zu vergleichen. Dieser Vergleich wurde bereits von PAUL DU BOIS REYMOND (um 1869) durchgeführt und von G. HARDY(1924) vollendet. Durch diese Arbeit ist es möglich geworden, dass man die genannten Funktionen an der Stelle Unendlich auf Ordnungsmaßzahlen abbilden kann. Mit diesen Ordnungsmaßzahlen wurde ein algebraischer Halbkörper erzeugt, welcher es uns ermöglicht die Kompliziertheit der Funktionen an der Stelle Unendlich zu vernachlässigen. Wir können mit dem neuen Zahlenbereich jedes Unendlich, welches durch die Funktionen an der Stelle Unendlich erreicht wird, darstellen. Darüber hinaus können wir mit den Ordnungsmaßzahlen uneingeschränkt nach den Axiomen eines Halbkörpers operieren. Das Archimedische Prinzip ist für die neuen Zahlen gültig und musste für die Einheiten der Unendlichkeit verallgemeinert werden. Zwischen den Ordnungen der genannten Funktionen an der Stelle Unendlich und den Ordnungsmaßzahlen besteht Homomorphie. 1 2 Inhaltsverzeichnis Thema………….………………………………………………….Seite 1 Inhaltsverzeichnis…………………………………………………….....2 Fakten……………………………………………...…………………….3 Der Einfluß von k und α auf die Ordnung der Unendlichkeit……..5 Die Abbildung der Funktionskeime an der Stelle Unendlich auf Ordnungsmaßzahlen……………………………………………….5 Das kleinste Unendlich………………………………………………….6 Die Axiomatisierung…………………………………………………….8 Operationen in der Menge(M) der Ordnungsmaßzahlen und die geltenden Gesetze……………………………………..9 Das Archimedische Prinzip…………………………………...10 Die Monotoniegesetze in der Menge(M) …………………….11 Das Problem der Multiplikation in der Menge(M)………….12 Das Einselement………………………………………………..13 Zusammenfassung……………………………………………………….14 Abschließende Bemerkungen und Quellen………….…………………15 2 3 Fakten xα = ∞ , wenn α , µ ∈ ℜ ( + ) , x ∈ ℜ, α φ µ . x →∞ x µ 1. lim xα = ∞ , wenn α ∈ ℜ ( + ) , x ∈ ℜ . x → ∞ ln x 2. lim ex = ∞ , wenn α ∈ ℜ ( + ) , x ∈ ℜ . α x →∞ x 3. lim ln x = ∞ oder allgemein x →∞ ln ln x 4. lim ln ( k ) x = ∞ , wenn k ∈ Ν , k ≠ 0 und x → ∞ ln ( k +1) x lim ln (1) x = ln x, ln ( 2) x = ln ln x, ln ( 3) x = ln ln ln x,...usw. (ln x)α 5. lim = ∞ , wenn α , µ ∈ ℜ ( + ) , α φ µ . x → ∞ (ln x ) µ (ln ( k ) x) α = ∞ , wenn α , µ ∈ ℜ ( + ) , k ∈ Ν , k ≠ 0 . x → ∞ (ln ( k +1) x ) µ 6. lim 7. Da die Exponentialfunktion invers zur Logarhitmusfunktion ist, vereinbaren wir folgende Schreibweise: x a) e x = ln ( −1) x; e e = ln ( −2 ) x;..., usw. b) lim x α = lim(ln ( 0 ) x α ) , wenn x ∈ ℜ, α ∈ ℜ ( + ) . x→∞ x →∞ 3 4 Die Äquivalenzklassenbildung 1.Gegeben seien die verallgemeinerten Polynomfunktionen f und g mit f ( x) = aα x α + a β x β + .... + a0 x 0 und g ( x) = bα x α + bδ x δ + ... + b0 x 0 . Dabei sei α der größte vorkommende Exponent mit α ∈ ℜ (+ ) bei den Funktionen f und g . aα und bα seien die postiven reellen Koeffizienten jeweils zu x α . Alle anderen Koeffizienten und Exponenten (mit der genannten Einschränkung) seien im Bereich der reellen Zahlen ( ℜ ) frei wählbar. Jetzt gelte folgende Äquivalenzrelation: lim f ( x) = lim g ( x). x →∞ x →∞ 2.Gegeben seien Logarhitmusfunktionen f und g mit f ( x) = aα (ln x)α + a β (ln x) β + ... + a0 (ln x) 0 und g ( x) = bα (ln x) α + bδ (ln x) δ + ... + b0 (ln x) 0 . Dabei sei α der größte vorkommende Exponent mit α ∈ ℜ ( + ) bei den Funktionen f und g . aα und bα seien die positiven reellen Koeffizienten jeweils zu (ln x) α . Alle anderen Koeffizienten und Exponenten (mit der genannten Einschränkung) seien im Bereich der reellen Zahlen ( ℜ ) frei wählbar. Jetzt gelte folgende Äquivalenzrelation: lim f ( x) = lim g ( x) . x →∞ x →∞ Durch die genannten Vereinbarungen können wir jede Exponential-, Potenz- und Logarithmusfunktion in der Form schreiben y = f ( x) = (ln ( k ) x) α mit k ∈ Ζ, α ∈ ℜ ( + ) . 4 5 Der Einfluß von Unenendlichkeit k und α auf die Ordnung der Gegeben sei die Funktion y = f ( x) = (ln ( k ) x) α mit k ∈ Ζ, α ∈ ℜ ( + ) . Wir nennen diese Funktion: 1.Eine Funktion vom Grade k oder eine Funktion k-ten Grades und 2.eine Funktion von der Ordnung α oder eine Funktion α − ter Ordnung. Dabei kann ich innerhalb eines bestimmten Grades k durch α jede Funktion dieser Art an der Stelle Unendlich ordnen. Durch eine beliebige Vergrößerung von α erreiche ich aber den (k-1).-Grad der Unendlichleit an der Stelle Unendlich nicht. Genau aus diesem Grund ergibt sich die Konsequenz den Grad k als „Einheit“ der Unenendlichkeit und α als „Maßzahl“ dieser Einheit festzulegen. Wir betrachten nun alle Grade und Ordnungen, die als Komposition einer solchen Funktion an der Stelle Unendlich auftreten können: y = lim f ( x) = lim((ln ( − m ) x) M ⋅ ... ⋅ (ln ( −1) x) A ⋅ (ln ( 0) x)α ⋅ (ln (1) x) β ⋅ ... ⋅ (ln ( n ) x) N ), x→∞ x→∞ m, n ∈ Ν, A...M ∈ ℜ ( + ) , α ...N ∈ ℜ ( + ) . Die Abbildung der Funktionskeime an der Stelle Unendlich auf Ordnungsmaßzahlen Durch den Grad und die Ordnung sind die Funktionen eindeutig bezüglich der Größe ihres Unendlichwerdens unterscheidbar. Aus diesem Grund ist eine Abbildung dieser Funktionen auf Ordnungsmaßzahlen nur zwingend. 5 6 Definition: Gegeben sei durch y = lim f ( x) = lim ((ln ( − m ) x) M ⋅ ... ⋅ (ln ( −1) x) A ⋅ (ln ( 0 ) x) α ⋅ (ln (1) x) β ⋅ ... ⋅ (ln ( n ) x) N x→∞ x →∞ die Menge aller möglichen Unendlichkeiten der e-, ln- und Potenzfunktionen mit den beschriebenen Eigenschaften. Die Abbildung z = g ( y ) = Md − m + ... + Ad −1 + αd 0 + β d 1 + ... + Nd n erzeugt die Menge aller eindeutig zugeordneten Ordnungsmaßzahlen, m, n ∈ Ν; A...M ∈ ℜ ( + ) ; α ...Ν ∈ ℜ ( + ) . d i :=" Einheit" der Unendlichkeit (mit i ∈ Ν, i läuft von − m bis n ). Somit sind die Ordnungsmaßzahlen eine Art „komplexe Zahlen“ mit endlich vielen Einheiten, die man ordnen kann. RIEMANN formulierte zur Möglichkeit des Ordnens von Zahlen in: „Über die Hypothesen, welche der Geometrie zu Grunde liegen“, §2: „…geht man bei einem Begriffe, dessen Bestimmungsweisen eine stetige Mannigfaltigkeit bilden, von einer Bestimmungsweise auf eine bestimmte Art zu einer anderen über, so bilden die Bestimmungsweisen eine einfach ausgedehnte Mannigfaltigkeit, deren wesentliches Kennzeichen ist, dass in ihr von einem Puncte nur nach zwei Seiten, vorwärts oder rückwärts, ein stetiger Fortgang möglich ist.“ Das kleinste Unendlich Da ln ln x mit wachsendem x schwächer als ln x , ln ( n +1) x schwächer als ln ( n) x 6 7 unendlich wird, so kommt man bei diesem Verfahren niemals zu einem kleinsten Unendlich. Bildet man dieses Unendlich auf die Ordnungen ab, so erhalten wir Ordnungsmaßzahlen, die mit wachsendem n immer kleiner werden und doch verschieden von Null sind. Diese Zahlen sind unendlich mal unendlich dichter als die reellen Zahlen. In der Tat gibt es aber noch Funktionen, die stetig und streng monoton wachsend sind und schwächer wachsen als jedes ln ( n) x , unabhängig wie groß auch n sein mag. Wir erzeugen eine Funktion Ψ ( x) in folgenden Schritten : 1.Man ordnet ihr den Wert 1 für das x zu, für welches ln x = 1 wird (in diesem Fall x = e ). 2. Man ordnet ihr den Wert 2 für das x zu, für welches ln ln x = 2 wird (in diesem Fall e e ). Fährt man so fort, erhält man schließlich den Wert n (n ∈ N ; n ≠ 0) für das x , für welches ln ( n ) x = n wird. Dieser Ansatz bildet den Ausgangspunkt für die Erzeugung der neuen Funktion. Man kann leicht für andere Werte von x die Funktion Ψ ( x) so einrichten, dass Ψ ( x) streng monoton wachsend und stetig ist. Das geschieht, in dem man zwischen x n und x n +1 , wenn Ψ ( x n ) = n und Ψ ( x n +1 ) = (n + 1) ist, Ψ ( x) = n ⋅ x n +1 − (n + 1) ⋅ x n x + x n +1 − x n x n+1 − x n setzt. Die Funktion Ψ ( x) ist dabei stetig und streng monoton wachsend. Es gilt hier zusätzlich die wichtige Eigenschaft: Ψ ( x) ln ( n ) x wird mit wachsendem x verschwinden (unabhängig von n ), weil Ψ ( x) von x = x n+1 an immer kleiner als ln ( n +1) x bleibt. 7 8 Damit ist bewiesen, dass die Funktion Ψ ( x) ein kleineres Unendlich erzeugt als jede Funktion der Form ln ( n ) x . Naturgemäß kann man auf die Funktion Ψ ( x) wieder ln anwenden: ln(Ψ ( x)) . Die Fortführung dieser Konstruktion erzeugt wiederum Funktionen, die noch geringer wachsen als die Funktion Ψ ( x) . Aus diesem Grund reichen die Ordnungsmaßzahlen nicht aus, jeder möglichen Ordnung eine solche „komplexe Zahl“ zuzuweisen. Die Axiomatisierung Definition: Gegeben sei die Menge ℜ ( + ) × d − n +..+ ℜ ( + ) × d − 2 + ℜ ( + ) × d −1 + ℜ ( + ) × d 0 + ℜ ( + ) × d 1 + ℜ ( + ) × d 2 + … + ℜ (+) × d n , ℜ sei die Menge der nicht negativen reellen Zahlen; d n sei die Einheit des Unendlichwerdens (mit n ∈ Ν ). Dann heißen alle (2n+1)-Tupel dieser Menge die Ordnungsmaßzahlen. Definition: 1.Zwei Zahlen α + β d1 + χd 2 + δd 3 + ... und α `+ β ´d1 + χ´d 2 + δ ´+... sind gleich, wenn α = α ´; β = β ´; χ = χ `;... ist. 2.Bilden wir von diesen Zahlen die Differenz, so ist die erste Zahl die größere, wenn die erste der Differenzen α − α ´; β − β ´; χ − χ ´;... , die nich Null wird, positiv ist. 8 9 Die Operationen in der Menge (M) der Ordnungsmaßzahlen und die geltenden Gesetze („ OZ “ wird aus praktischen Gründen manchmal für „Ordnungsmaßzahl“ verwendet). Die Operationen und Gesetze sind auch für Ordnungsmaßzahlen mit negativen Einheiten gültig. 1.Addition (αd 0 + ...Nd n ) + (α ´d 0 + ...N `d n ) = (α + α ´)d 0 + ... + ( N + N `) d n 2.Multiplikation (αd 0 + β d 1 ) ο(α ´d 0 + β ´d 1 ) = αα ´d 0 + αβ ´d 1 + βα ´d1 + ββ ´d 2 = αα ´d 0 + (αβ ´+ βα ´)d1 + ββ ´d 2 3.Division 1 1 β N = (1d 0 + d 1 + ... + d n ) −1 . αd 0 + β d1 + ... + Nd n α α α l.Kommutativgesetz der Addition in M (αd 0 + ... + Nd n ) + (α ´d 0 + ... + N `d n ) = (α ´d 0 + ... + N `d n ) + (αd 0 + ... + Nd n ) 2.Kommutativgesetz der Multiplikation in M (αd 0 + ... + Nd n ) ο(α ´d 0 + ... + N `d n ) = (α ´d 0 + ... + N `d n ) ο (αd 0 + ... + Nd n ) 3.Assoziativgesetz der Addition in M (OZ 1 + OZ 2 ) + OZ 3 = OZ 1 + (OZ 2 + OZ 3 ) 4.Assoziativgesetz der Multiplikation in M (OZ 1 οOZ 2 ) οOZ 3 = OZ 1 ο (OZ 2 οOZ 3 ) 5.Distributivgesetz in M Wenn OZ 1 ; OZ 2 ; OZ 3 ∈ Μ , dann gilt: OZ 1 ο (OZ 2 + OZ 3 ) = OZ 1 οOZ 2 + OZ 1 οOZ 3 . 9 10 Das Archimedische Prinzip in M Die Frage nach der Ordnungsrelation in M muß unter zwei Gesichtspunkten untersucht werden: 1. ad 1 π bd1 (a, b ∈ ℜ ( + ) ) , wenn a π b (analog zur Relation in ℜ ). 2. d1 φ d 2 , weil ein d n existiert, so dass gilt d n ο d 2 = d1 . Das Archimedische Prinzip muß hier auf die Einheiten angewendet, weil Einheiten verglichen werden. Diese Erweiterung des Prinzips macht Sinn, weil es auf der Hand liegt, dass es keine reelle Zahl gibt, so dass gilt: k ο d 2 = d 1 ( k ∈ ℜ) und doch eine Unterscheidung von zwei Ordnungsmaßzahlen eindeutig existiert. Satz: Die Menge M ist geordnet. Beweis: 1.Die Relation R ist irreflexiv, weil gilt: Für alle oz ∈ M ist (¬(ozRoz )) . 2.Die Relation R ist asymmetrisch, weil gilt: Für alle oz1 ; oz 2 ∈ Μ ist (oz1 Roz 2 ⇒ ¬(oz 2 Roz1 ) . 3.Die Relation R ist transitiv, weil gilt: Für alle oz1 ; oz 2 ; oz 3 ∈ Μ ist ((oz1 Roz 2 ∧ oz 2 Roz 3 ) ⇒ oz1 Roz 3 ) . 10 11 Analog existiert im Bereich der Menge (M) der Ordnungsmaßzahlen auch die Äquivalenzrelation. Es gelten die Eigenschaften: 1.reflexiv 2.symmetrisch 3.transitiv. Die Monotoniegesetze in der Menge (M) der Ordnungsmaßzahlen 1.Bezüglich der Addition Wenn oz1 π oz 2 , dann existiert eindeutig ein x∈M , so dass gilt: oz1 + x = oz 2 . Diese Eigenschaft führt nicht zum Widerspruch, weil die formelle Differenz immer positiv ist und damit die zugehörige Division bei den Funktionen an der Stelle ∞ niemals 0 wird. 2.Bezüglich der Multiplikation Wenn oz1 π oz 2 , dann existiert eindeutig ein x ∈ Μ; x ≠ 0 , so dass gilt: oz1 ο x = oz 2 . Die Ordnungsmaßzahlen können niemals Null werden, da die betrachteten Funktionen als „streng monoton“ vorausgesetzt sind. Die Einführung der Zahl Null als neutrales Element für die Addition hat nur formalen Charakter, weil die Subtraktion nicht uneingeschränkt durchführbar ist. 11 12 d 2 − d1 ist nicht definiert, weil die Subtraktion der Ordnungsmaßzahlen bei den Funktionen der Division entspricht. Beim angeführten Beispiel führt die Division der Funktionen auf Null und wir verlassen damit die Menge. Nur aus diesem Grund ist die Subtraktion nicht uneingeschränkt zugelassen. Das Problem der Multiplikation in der Menge (M) der Ordnungsmaßzahlen Wenn man die Multiplikation der Ordnungsmaßzahlen definiert als ad 1 οbd 2 = abd 1+ 2 = abd 3 , so tritt die Frage nach deren Bedeutung bei den Funktionen auf. Es macht keinen Sinn die Multiplikation im Bereich der Ordnunsmaßzahlen auf das Potenzieren im Bereich der Funktionen zu übertragen. Wir haben hier das Problem der Nichkommutativität von Potenzen. Außerdem tritt die Frage nach dem Sinn von x (ln x) ln x oder (ln x) e auf. Auch bei noch so großen Bemühungen in dieser Richtung kommt man zu keinem vernünftigen Ergebnis. Die innere Verwandtschaft der lnund e-Funktion bietet allerdings brauchbare Alternativen: 1.Wenn f ( x) = y = ln x = ln (1) x , so ist z = g ( y ) = d1 . Wenn f ( x) = y = (ln x) β = (ln (1) x) β , so ist z = g ( y ) = β d1 . 2.Wenn f ( x) = y = e x , so kann man auf Grund der inversen Verwandtschaft zwischen ln- und e-Funktion auch schreiben: f ( x) = y = e x = ln ( −1) x , 12 13 dann ist z = f ( y ) = d −1 . Wenn f ( x) = y = (ln ( −1) x) A , so ist z = g ( y ) = Ad −1 . Das Einselement Die innere Verwandtschaft zwischen ln- und e-Funktionen birgt in ihrem Kern die Erzeugung des Einselementes. Da d 1 ο d −1 = d 0 oder allgemein d n ο d −n = d 0 gilt, folgt als Einselemt die Ordnungsmaßzahl 1d 0 . Wenn mann die Operationen im Bereich der Ordnungsmaßzahlen so definiert, dann muß man die Bedeutung dieser Aussagen auf den Bereich der Funktionen so übertragen, dass sie in keinem Widerspruch zu diesen stehen dürfen. Aus diesem Grund ergibt sich die Notwendigkeit der Definition einer neuen Operation. In diesem Sinne legen wir fest: Definition: (ln (1) x) β ⊗ (ln ( 2 ) x) χ = (ln (1+ 2) x) β οχ = (ln (3) x) β οχ oder allgemein (ln ( n ) x) A ⊗ (ln ( m ) x) B = (ln ( n+ m ) x) AοB , (n, m ∈ Z ; A, B ∈ ℜ ( + ) ) . 13 14 Folgerung: Mit dieser Definition haben wir die Problematik der Koeffizienten und der Kommutativität gelöst. Somit entspricht: Ad n ο Bd m = ABd n + m bei den Ordnungsmaßzahlen (ln ( n ) x) A ⊗ (ln ( m ) x) B = (ln ( n+ m ) x) AοB bei den Funktionen. Zusammenfassung Gegeben seien die Potenz-, ln- und e-Funktionen (Menge F), die an der Stelle x gleich Unendlich den Funktionswert Unendlich haben. Sie kann man bezüglich ihres Verhaltens im Unendlichen der Größe nach unterscheiden und in der allgemeinen Form schreiben: y = lim f ( x) = (ln ( − m ) x) M ⋅ ... ⋅ (ln ( −1) x) A ⋅ (ln ( 0) x) α ⋅ (ln (1) x) β ⋅ ... ⋅ (ln ( n ) x) N . x→∞ Die Abbildung dieser Komposition von Funktionskeimen führt auf die Ordnungsmaßzahlen (Menge M) der Form: z = g ( y ) = Md − m + ... + Ad −1 + αd 0 + βd 1 + ... + Nd n . . Für diese Ordnungsmaßzahlen gelten die folgenden Axiome 1.Zu je zwei Elementen z1 , z 2 ∈ M gibt es genau ein Element ( z1 + z 2 ) ∈ M , dass die Summe von z1 , z 2 genannt wird. 2.Für alle z1 , z 2 , z 3 ∈ M gilt: z1 + ( z 2 + z 3 ) = ( z1 + z 2 ) + z 3 . 3.Für alle z1 , z 2 ∈ M gilt: z1 + z 2 = z 2 + z1 . 4.Zu je zwei Elementen z1 , z 2 ∈ M gibt es genau ein Element ( z1 ο z 2 ) ∈ M , dass das Produkt von z1 , z 2 genannt wird. 5.Für alle z1 , z 2 , z 3 ∈ M gilt: z1 ο ( z 2 ο z 3 ) = ( z1 ο z 2 ) ο z 3 . 6.Für alle z1 , z 2 ∈ M gilt: z1 ο z 2 = z 2 ο z1 . 7.Für alle z1 , z 2 ∈ M gibt es ein x ∈ M , so dass z1 ο x = z 2 ( z1 ≠ 0) . 8.Für alle z1 , z 2 , z 3 ∈ M gilt: z1 ο ( z 2 + z 3 ) = z1 ο z 2 + z1 ο z 3 und ( z1 + z 2 ) ο z 3 = z1 ο z 3 + z 2 ο z 3 . Damit bildet die Menge M der Ordnungsmaßzahlen als algebraische Struktur einen Halbkörper. 14 15 Die Beziehungen zwischen der Menge der Funktionskeime (F) und der Menge der Ordnungsmaßzahlen (M), ( x → ∞ ) 1.Wenn f ( x) φ g ( x) , dann gilt z ( f + g ) = z ( f ) . 2.Wenn y = g ο f , dann gilt z ( y ) = z ( f ) + z ( g ) . 3.Wenn y = m ο f ( x); m ∈ ℜ; m φ 0 , dann gilt z = f ( y ) . 4.Wenn y = f ( x) ⊗ g ( x) , dann gilt z ( y ) = z ( f ) ο z ( g ) . 5.Wenn y = ( f ( x)) λ , dann gilt z ( y ) = λ ο z ( f ) , ( f ( x) = (ln ( n ) x), n ∈ Ζ ). Durch die Punkte 1. und 3. verschwinden die endlichen Zahlen beim Grenzübergang an der Stelle x = ∞ . Dieser Vorgang ist natürlich, weil die Zahlen den Verlauf der Funktionen nur im endlichen Bereich beeinflussen. Geht man von dieser Tatsache aus, so kann man zwischen den Ordnungen der Funktionen im Unendlichen und den Ordnungsmaßzahlen von Homomorphie sprechen. Abschließende Bemerkungen Paul DU BOIS REYMOND (1831-1889) und G.H.HARDY (1877-1947) beschäftigten sich mit dem Vergleich von unendlichen Reihen an der Stelle Unendlich. DU BOIS REYMOND untersuchte um 1869/70 die Stetigkeit von reellen und komplexen Funktionen. Er stieß bei dieser Arbeit auf das Problem der Messbarkeit des Grades von Stetigkeiten. HARDY beschränkte sich bei seiner Arbeit auf den Vergleich der Ordnungen der Funktionen an der Stelle Unendlich. Im Mittelpunkt seiner Arbeit stand die Entscheidung der Konvergenz und Divergenz von unendlichen Reihen. DU BOIS REYMOND zeigte, dass es Funktionen gibt, die an der Stelle Unendlich geringer wachsen als jeder beliebige Grad einer ln-Funktion. Die neuen Zahlen sind unendlich mal unendlich dichter als die reellen Zahlen. Was kann man mit diesen Zahlen tun? Worin besteht das Ziel? 1. Wir können mit diesen Zahlen wiederum Funktionen bilden. 2. Die Bedeutung dieser Zahlen für die Geometrie gibt Anlaß für für die Schaffung einer neuen Theorie. Quellen: 1.DU BOIS REYMOND:“Eine neue Theorie der Convergenz und Divergenz von Reihen mit positiven Gliedern“; Crelles Journal, BD.76, pag.88, 1872. 2.HARDY:“Orders of infinity“; Cambridge at the university press, 1924. 15 16 16