Oder muss ich das mit der groß O Definition zeigen?
Nein, musst du nicht. Du darfst auch jeden Satz über Landau-Symbole verwenden, den ihr bewiesen habt. Falls es da noch nichts gibt, dann ist aber tatsächlich der Rückgriff auf die Definition die einzige Möglichkeit.
Insbesondere wollte ich aber mit meinem Beitrag verdeutlichen, dass man eine allgemeine Aussage nicht beweisen kann, indem man sich ein paar Beispiele herausgreift (f1(n) = log n und f2(n) = log n in deinem Fall). Man kann doch auch nicht sagen, das jede Zahl durch drei teilbar ist, weil zum Beispiel 18 und 54 druch 3 teilbar sind.