Συγκλίνουσα Ακολουθία

Συντονιστές: grigkost, Κοτρώνης Αναστάσιος

ma128
Δημοσιεύσεις: 106
Εγγραφή: Τετ Ιαν 19, 2022 7:35 am

Συγκλίνουσα Ακολουθία

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ma128 » Πέμ Φεβ 03, 2022 6:04 pm

Δίνεται η ακολουθία x_n=\frac{\sqrt[n]{3^{n}+4^{n}+...+(n+5)^{n}}}{n}
Να αποδείξετε οτι συγκλίνει και να βρείτε το όριο της.



Λέξεις Κλειδιά:
Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres » Πέμ Φεβ 03, 2022 6:48 pm

Δεν είμαι σίγουρος αν ξέρεις να τη λύσεις και θέλεις να τη μοιραστείς μαζί μας ή αν ζητάς βοήθεια για τη λύση. Δίνω λοιπόν μόνο μια υπόδειξη:

\displaystyle  (n+5)^n < 3^n + 4^n + \cdots + (n+5)^n < (n+3)(n+5)^n


ma128
Δημοσιεύσεις: 106
Εγγραφή: Τετ Ιαν 19, 2022 7:35 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ma128 » Πέμ Φεβ 03, 2022 7:30 pm

Όχι δεν την έχω λύσει. Για να δείξω ότι συγκλίνει αρκεί να δείξω ότι είναι μονότονη και φραγμενη.
τελευταία επεξεργασία από ma128 σε Πέμ Φεβ 03, 2022 11:03 pm, έχει επεξεργασθεί 2 φορές συνολικά.


ma128
Δημοσιεύσεις: 106
Εγγραφή: Τετ Ιαν 19, 2022 7:35 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ma128 » Πέμ Φεβ 03, 2022 7:38 pm

Λάθος.
τελευταία επεξεργασία από ma128 σε Πέμ Φεβ 03, 2022 11:04 pm, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.


ma128
Δημοσιεύσεις: 106
Εγγραφή: Τετ Ιαν 19, 2022 7:35 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ma128 » Πέμ Φεβ 03, 2022 7:42 pm

Έχω υπολογίσει βέβαια το όριο της, το οποίο είναι ίσο με 1


ma128
Δημοσιεύσεις: 106
Εγγραφή: Τετ Ιαν 19, 2022 7:35 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ma128 » Πέμ Φεβ 03, 2022 9:02 pm

x_n< \frac{\sqrt[n]{(n-2)n^n+5(n+5)^n}}{n}=\sqrt[n]{(n-2)+5(1+\frac{5}{n})}< \sqrt[n]{n-2+5*6^n}< \sqrt[n]{6*6^n}=6\sqrt[n]{6}<12
Επομένως η ακολουθία είναι άνω φραγμένη και εάν είναι σωστό αυτό μας μένει να αποδείξουμε οτι είναι αύξουσα.


Άβαταρ μέλους
Demetres
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 9010
Εγγραφή: Δευ Ιαν 19, 2009 5:16 pm
Τοποθεσία: Λεμεσός/Πύλα
Επικοινωνία:

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#7

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Demetres » Πέμ Φεβ 03, 2022 9:33 pm

Δεν είναι τόσο εύκολο να εξεταστεί αν η συγκεκριμένη ακολουθία είναι αύξουσα ή φθίνουσα. Αλλά ακόμη και αν το δείξουμε δεν βοηθάει τόσο για να βρούμε το όριο της ακολουθίας.

Δες ξανά την υπόδειξη που έδωσα στην προηγούμενή μου ανάρτηση..


Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18221
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#8

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Πέμ Φεβ 03, 2022 9:59 pm

ma128 έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 7:30 pm
Για να δείξω ότι συγκλίνει πρέπει να δείξω ότι είναι μονότονη και φραγμενη.
Πρέπει να ξεκαθαρίσεις ΠΟΛΥ βασικά θέματα στο μυαλό σου. Για έναν Μαθηματικό οι λέξεις "πρέπει" και "αρκεί"
είναι ΚΕΦΑΛΑΙΩΔΟΥΣ σημασίας, και θα σου συνιστούσα να το κοιτάξεις προσεκτικά αυτό το θέμα. Δεν επιτρέπονται τέτοια σφάλματα.

Ας επισημάνω πάντως ότι για την συγκεκριμένη άσκηση η μέθοδος που επιλέγεις (είτε με "πρέπει" είτε με "αρκεί") δεν οδηγεί
σε λύση. Στο είπε άλλωστε ο Δημήτρης.

Ο λόγος που γράφω είναι άλλος. Ας υποθέσουμε ότι είχες δείξει μονοτονία και τώρα μένει
ma128 έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 7:30 pm
... επομένως πρεπει να δείξω ότι είναι κάτω φραγμενη.
Εεεεεε όχι!

Μη μου πεις ότι δεν μπορείς να βρεις ένα κάτω φράγμα μιας ακολουθίας θετικών όρων. Για διευκόλυνσή σου, σου δίνω μία ιδέα, με απόκρυψη. Να δούμε αν θα πιάσεις το μήνυμα, γι' αυτό το θέτω με χιούμορ. Θα χαρώ πάντως να μας πεις τι προσπαθώ να σου ξεκαθαρίσω.
.
ένα κάτω φράγμα είναι το -2022 (μειον 2022}. Έχεις καμιά ιδέα ποιο θα είναι τουχρόνου το κάτω φράγμα;


ma128
Δημοσιεύσεις: 106
Εγγραφή: Τετ Ιαν 19, 2022 7:35 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#9

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ma128 » Πέμ Φεβ 03, 2022 10:49 pm

Mihalis_Lambrou έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 9:59 pm
ma128 έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 7:30 pm
Για να δείξω ότι συγκλίνει πρέπει να δείξω ότι είναι μονότονη και φραγμενη.
Πρέπει να ξεκαθαρίσεις ΠΟΛΥ βασικά θέματα στο μυαλό σου. Για έναν Μαθηματικό οι λέξεις "πρέπει" και "αρκεί"
είναι ΚΕΦΑΛΑΙΩΔΟΥΣ σημασίας, και θα σου συνιστούσα να το κοιτάξεις προσεκτικά αυτό το θέμα. Δεν επιτρέπονται τέτοια σφάλματα.
Σωστά, η ορθή διατύπωση είναι "Για να δείξω οτι η ακολουθία συγκλίνει , αρκεί να δείξω οτι είναι μονότονη και φραγμένη".
Σίγουρα, ένα κάτω φράγμα είναι το 0 ή και κάθε αρνητικός αριθμός, στην προκειμένη περίπτωση.

Όπως σας είπα, έχω υπολογίσει το όριο της ακολουθίας και το έχω βγάλει ίσο με 1.
Αυτό δεν με δυσκόλεψε, αυτό που προσπαθώ είναι να αποδείξω οτι συγκλίνει, ανεξάρτητα απο το γεγονός οτι έχω βρεί το όριο, καθώς η άσκηση είναι διατυπωμένη όπως σαν την παρέδωσα - Δηλαδή πρώτα ζητάει να αποδειχτεί οτι συγκλίνει η ακολουθία και ύστερα να υπολογιστεί το όριο-.
Οτι προσπάθεια έχω κάνει μέχρι στιγμής προς τούτο, ξεκινάει με αυτό το σκεπτικό "Για να δείξω οτι η ακολουθία συγκλίνει , αρκεί να δείξω οτι είναι μονότονη και φραγμένη".. Για να λέτε λοιπόν, ότι είναι δύσκολο να εξαχθεί η μονοτονία , αυτό σημαίνει οτι πρέπει να το σκεφτώ διαφορετικά.
τελευταία επεξεργασία από ma128 σε Πέμ Φεβ 03, 2022 11:02 pm, έχει επεξεργασθεί 4 φορές συνολικά.


ma128
Δημοσιεύσεις: 106
Εγγραφή: Τετ Ιαν 19, 2022 7:35 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#10

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ma128 » Πέμ Φεβ 03, 2022 10:55 pm

Demetres έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 9:33 pm
Δες ξανά την υπόδειξη που έδωσα στην προηγούμενή μου ανάρτηση..
Αν εννοείται να υπολογίσω το όριο της ακολουθία με κριτήριο παρεμβολής, πράγματι υπολογίζεται και βγαίνει ίσο με 1 αλλά αυτό το είχα υπολογίσει διαφορετικά έτσι και αλλιώς. Το ζήτημα είναι να αποδείξω οτι συγκλίνει, ανεξάρτητα του γεγονότος οτι έχω υπολογίσει το όριο, όπως εξηγώ παραπάνω.


ma128
Δημοσιεύσεις: 106
Εγγραφή: Τετ Ιαν 19, 2022 7:35 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#11

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ma128 » Πέμ Φεβ 03, 2022 11:00 pm

Mihalis_Lambrou έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 9:59 pm
Ο λόγος που γράφω είναι άλλος. Ας υποθέσουμε ότι είχες δείξει μονοτονία και τώρα μένει
ma128 έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 7:30 pm
... επομένως πρεπει να δείξω ότι είναι κάτω φραγμενη.
Εεεεεε όχι!

Μη μου πεις ότι δεν μπορείς να βρεις ένα κάτω φράγμα μιας ακολουθίας θετικών όρων. Για διευκόλυνσή σου, σου δίνω μία ιδέα, με απόκρυψη. Να δούμε αν θα πιάσεις το μήνυμα, γι' αυτό το θέτω με χιούμορ. Θα χαρώ πάντως να μας πεις τι προσπαθώ να σου ξεκαθαρίσω.
Ναι, πράγματι αυτό ήταν πατάτα :lol:
Το αποσύρω


Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18221
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#12

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Πέμ Φεβ 03, 2022 11:38 pm

ma128 έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 10:49 pm
... η άσκηση είναι διατυπωμένη όπως σαν την παρέδωσα - Δηλαδή πρώτα ζητάει να αποδειχτεί οτι συγκλίνει η ακολουθία και ύστερα να υπολογιστεί το όριο-.
Πάλι πνίγεσαι σε μία κουταλιά νερό. Από την εκφώνηση ΔΕΝ ΠΡΟΚΥΠΤΕΙ ότι σου ζητάει να δείξεις πρώτα ότι συγκλίνει και μετά να βρεις το όριο. Φαντάζομαι δεν χρειάζεται να σου εξηγήσω την έννοια του "και" στην εκφώνηση.

Με λίγα λόγια πάντως, το "και" δηλώνει τι έχεις να αποδείξεις, όχι την σειρά τους. Και επειδή σου ζητάει δύο πράγματα, ο μόνος τρόπος να σου το ζητήσει είναι με "και". Αν ήθελε συγκεκριμένη σειρά να αποδείξεις κάτι, θα τα απαριθμούσε α), β), ...


ma128
Δημοσιεύσεις: 106
Εγγραφή: Τετ Ιαν 19, 2022 7:35 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#13

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ma128 » Πέμ Φεβ 03, 2022 11:43 pm

Mihalis_Lambrou έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 11:38 pm
ma128 έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 10:49 pm
... η άσκηση είναι διατυπωμένη όπως σαν την παρέδωσα - Δηλαδή πρώτα ζητάει να αποδειχτεί οτι συγκλίνει η ακολουθία και ύστερα να υπολογιστεί το όριο-.
Πάλι πνίγεσαι σε μία κουταλιά νερό. Από την εκφώνηση ΔΕΝ ΠΡΟΚΥΠΤΕΙ ότι σου ζητάει να δείξεις πρώτα ότι συγκλίνει και μετά να βρεις το όριο. Φαντάζομαι δεν χρειάζεται να σου εξηγήσω την έννοια του "και" στην εκφώνηση.

Με λίγα λόγια πάντως, το "και" δηλώνει τι έχεις να αποδείξεις, όχι την σειρά τους. Και επειδή σου ζητάει δύο πράγματα, ο μόνος τρόπος να σου το ζητήσει είναι με "και". Αν ήθελε συγκεκριμένη σειρά να αποδείξεις κάτι, θα τα απαριθμούσε α), β), ...
Επομένως, απλώς υπολογίζω το όριο και προφανώς επειδή το όριο είναι 1 , η ακολουθία συγκλίνει.


ma128
Δημοσιεύσεις: 106
Εγγραφή: Τετ Ιαν 19, 2022 7:35 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#14

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ma128 » Παρ Φεβ 04, 2022 12:03 am

Τελικά, ας παραθέσω τον υπολογισμό του ορίου, αφού αυτό αρκεί ως λύση.

lim(x_n)=lim(e^{lnx_n})

Άρα βολεύει να υπολογίσω το lim(lnx_n)

lim(lnx_n)=lim[\frac{ln(3^n+4^n+...(n+5)^n}{n}-ln(n)]=lim[\frac{[(n+5)^n](\frac{3^n}{(n+5)^n}+\frac{4^n}{(n+5)^n}+...+1)}{n}-ln(n)]=lim[ln(\frac{n+5}{n})]=lim[ln(1+\frac{5}{n})]=0

Επομένως: lim(x_n)=lim(e^{lnx_n})=lim(e^0)=1

Επομένως η ακολουθία συγκλίνει x_n\mapsto 1
τελευταία επεξεργασία από ma128 σε Παρ Φεβ 04, 2022 1:28 pm, έχει επεξεργασθεί 2 φορές συνολικά.


Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18221
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#15

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Παρ Φεβ 04, 2022 12:09 am

ma128 έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 11:43 pm
Επομένως, απλώς υπολογίζω το όριο και προφανώς επειδή το όριο είναι 1 , η ακολουθία συγκλίνει.
Όχι! Το ανάποδο.

Το όριο το μελετάς με ισοσυγκλίνουσες. Δηλαδή είναι a_n\le x_n\le b_n όπου (δείχνεις) οι a_n,\, b_n συγκλίνουν, και μάλιστα στο ίδιο όριο (εδώ 1). Άρα έπεται ότι η x_n συγκλίνει και μάλιστα στο κοινό όριο 1 των προηγουμένων.


ma128
Δημοσιεύσεις: 106
Εγγραφή: Τετ Ιαν 19, 2022 7:35 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#16

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ma128 » Παρ Φεβ 04, 2022 12:13 am

Mihalis_Lambrou έγραψε:
Παρ Φεβ 04, 2022 12:09 am
ma128 έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 11:43 pm
Επομένως, απλώς υπολογίζω το όριο και προφανώς επειδή το όριο είναι 1 , η ακολουθία συγκλίνει.
Όχι! Το ανάποδο.

Το όριο το μελετάς με ισοσυγκλίνουσες. Δηλαδή είναι a_n\le x_n\le b_n όπου (δείχνεις) οι a_n,\, b_n συγκλίνουν, και μάλιστα στο ίδιο όριο (εδώ 1). Άρα έπεται ότι η x_n συγκλίνει και μάλιστα στο κοινό όριο 1 των προηγουμένων.
Demetres έγραψε:
Πέμ Φεβ 03, 2022 6:48 pm
\displaystyle  (n+5)^n < 3^n + 4^n + \cdots + (n+5)^n < (n+3)(n+5)^n
Δηλαδή, έτσι : lim(\frac{n+5}{n})\leqslant lim(x_n)\leqslant lim(\frac{n+5}{n})\sqrt[n]{n+3}<=>1\leqslant lim(x_n)\leqslant 1

Όπου lim(\sqrt[n]{n+3})=lim(e^{ln(\sqrt[n]{n+3})})=1

καθώς: lim(ln(\sqrt[n]{n+3})=lim(\frac{ln(n+3)}{n})=lim\frac{1}{n+3}=0


Mihalis_Lambrou
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 18221
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 2:04 am

Re: Συγκλίνουσα Ακολουθία

#17

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Mihalis_Lambrou » Παρ Φεβ 04, 2022 12:17 am

Πάλι κάνεις τα εύκολα, δύσκολα. Η υπόδειξη του Δημήτρη είναι σαφής. Σύμφωνα με αυτήν παίρνοντας νιοστή ρίζα έχουμε


\displaystyle{ \dfrac {5+n}{n} \le \frac{\sqrt[n]{3^{n}+4^{n}+...+(n+5)^{n}}}{n}   \le \sqrt [n]{n+3}\cdot  \dfrac {5+n}{n}}


Πάρε τώρα όρια.


Απάντηση

Επιστροφή σε “ΑΝΑΛΥΣΗ”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 0 επισκέπτες