Hola
Ahora mi pregunta va....es válido lo que hice o no es concreta la demostración?
No; no es correcta. Tienes dos errores:
Determine si \( f(n)\in{O(f(n)^2)} \) es verdadera:
Es falsa, veamos porqué:
de la regla del producto vemos que:
Si \( f(n)\in{O(f(n))} \) y \( 1\in{O(f(n))}\Longrightarrow{ f(n)\in{O(f(n)^2)}} \)
La primera de las primeras es evidentemente cierta, mietras que la segunta es cierta si y solo si \( f(n)=1 \) pero esto implica que no es para toda \( f(n) \), por tanto la proposión es falsa
En primer lugar la afirmación en rojo no es cierta. \( 1\in O(f(n)) \) si existe un \( n_0 \) y un \( c>0 \) tal que \( 1\leq c|f(n)| \) para \( n\geq n_0 \). Es decir, si para \( n \) suficientemente grande \( |f(n)| \) está acotada inferiormente por una cota no nula.
En segundo lugar, en principio a la propiedad de la notación O con respecto al producto no se le puede dar la vuelta, es decir, no es cierto en general que:
\( f_1(n)f_2(n)\in O(g_1(b)g_2(n))\quad \Rightarrow{}\quad f_1(n)\in O(g_1(n)) \) y \( f_2(n)\in O(g_2(n)) \)
Entonces, si más aclaraciones, que usando esa regla no puedas deducir que \( f(n)\in O(f(n)^2) \) no significa necesariamente que esa pertenencia sea falsa.
Saludos.