предел последовательности

предел последовательности

Задать свой вопрос
1 ответ
Докажем более общее утверждение, откуда и получим подходящий итог.

Сначала для удобства докажем лемму:

Лемма 1: 

Для всех a\ \textgreater \ 0\displaystyle \lim _n\to \infty  \sqrt[n]a =1.

Подтверждение:

Представим сначала что a \geq 1. Обозначим a_n= \sqrt[n]a -1 и докажем что \displaystyle  \lim_n \to \infty a_n =0

Используя неравенство Бернулли получаем,

\displaystyle a=(1+a_n)^n  \geq 1+na_n\ \textgreater \ na_n (для всех n\in \mathbb N)

Как следует,

\displaystyle 0 \leq a_n \ \textless \  \fracan

Откуда из теоремы о двух милиционерах выводим,

\displaystyle  \lim_n \to \infty a_n =0

Как следует,

\displaystyle  \lim_n \to \infty  \sqrt[n]a = \lim_n \to \infty (1+a_n )=1+ \lim_n \to \infty a_n =1

Что и требовалось.  

Осталось доказать лемму для 0\ \textless \ a\ \textless \ 1.
Так как \displaystyle  1/a\ \textgreater \ 1 , мы можем пользоваться теснее тем что обосновали ранее:

\displaystyle  \lim_n \to \infty  \frac1 \sqrt[n]a  = \lim_n \to \infty  \sqrt[n] \frac1a  = 1

Откуда получаем,

\displaystyle  \lim_n \to \infty  \sqrt[n]a  = \lim_n \to \infty  \frac1 \frac1 \sqrt[n]a   = \frac1 \lim_n \to \infty  \frac1 \sqrt[n]a    = \frac11=1

Ч.Т.Д.

Утверждение: 

Пусть \displaystyle a_1,a_2,...,a_k \geq 0, тогда 

\displaystyle \lim_n \to \infty \sqrt[n]a_1^n+a_2^n+...+a_k^n =\max \a_1,a_2,...,a_k\

Подтверждение:

Пусть 1 \leq r \leq k число исполняющее  a_r=\max\a_1,a_2,a_3,...,a_k\.

Для всех n\in \mathbb N производится,

a_1^n+a_2^n+...+a_k^n \geq a_r^n

А также,

a_1^n+a_2^n+...+a_k^n \leq k\cdot \max\a_1,a_2,...,a_k\=k\cdot a_r^n

Следовательно,

\displaystyle  \sqrt[n]a_r^n  \leq  \sqrt[n]a_1^n+a_2^n+...+a_k^n  \leq  \sqrt[n]k\cdot a_r^n

То есть,

a_r \leq  \sqrt[n]a_1^n+a_2^n+...+a_k^n  \leq  \sqrt[n]k \cdot a_r

Из Леммы 1 следует:

\displaystyle  \lim_n \to \infty ( \sqrt[n]k\cdot a_r )=a_r\cdot  \lim_n \to \infty  \sqrt[n]k=a_r

Откуда при подмоги аксиомы о двух милиционерах получаем,

\displaystyle  \lim_n \to \infty \sqrt[n]a_1^n+a_2^n+...+a_k^n=a_r=\max\a_1,a_2,...,a_k\

Ч.Т.Д.

Сейчас с легкостью находим подходящий нам предел:

\displaystyle  \lim_n \to \infty  \sqrt[n]2^n+3^n=\max\2,3\ =3
, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт