Тема . Математический анализ

.17 Пределы последовательностей

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#43088

Показать, что последовательность en = (1 + 1n)n  имеет предел.

Показать ответ и решение

Попробуем доказать, что данная последовательность сходится при помощи теоремы Вейерштрасса.

Для этого достаточно показать, что:
1. en  - ограничена снизу;
2. e
 n  - монотонно убывает.

Докажем вначале вспомогательное утверждение. А именно, докажем по теореме Вейерштрасса, что существует nli→m∞ ξn,  где ξn = (1 + 1n)n+1.

1. Чтобы показать, что ξn  убывает, достаточно показать, что ∀n ∈ ℕ  выполнено, что ξn−1≥  1.
 ξn  Покажем это

ξn−1   (1+n1−1)n   -(n−n1)n--  ---(n n−1)n--
 ξn  = (1+1n)n+1 = (n+n1)n+1 = (n+n1)n⋅(n+n1) =

   (nn−1) n --1--    ----n2--- n  --1--   -n2n--- -n--      --1- n  -n--
= ((n+n1)) ⋅⋅(n+n1) = ((n−1)(n+1)) ⋅ ⋅(n+n1) = (n2−1)n ⋅ n+1 = (1+ n2−1 ) ⋅n+1 =

неравенство Бернулли      -n-- -n--      -1 -n--  n+1- -n--
        ≥         (1+  n2− 1)n+1 > (1+ n )n+1 =  n  ⋅n+1 = 1.

Следовательно, мы доказали, что ξn  убывает.

2. Очевидно, что ∀n ∈ ℕ  последовательность ξn > 0.  Значит, она ограничена снизу.

Тем самым, по теореме Вейерштрасса, ∃ lim  ξ .
 n→ ∞  n

Но тогда обязан существовать и предел e ,
 n  коль скоро

en = (1 + 1-)n = ξn ⋅(1+ 1)−1
         n              n

А значит  lim  en = lim  ξn ⋅ lim (1+ 1n)−1 = lim  ξn ⋅1 = lim  ξn
n→ ∞      n→∞     n→∞             n→∞        n→ ∞  - по теореме о пределе произведения (второй сомножитель (1+  1)−1,
     n  очевидно, стремится к 1).

Комментарий: этот самый предел en,  он же и предел ξn  называется числом e  (основание натурального логарифма) и равен примерно 2,718281828459045.

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!