02.11.2009, 21:41
общий
это ответ
Здравствуйте, Кусмарцев Андрей Валерьевич.
Дана последовательность xn = (2n+1 + 3n+1)/(2n + 3n). Необходимо найти предел a этой последовательности при n → ∞, а также N(ε) при ε = 0,1 и ε = 0,01 и выполнить проверку.
Имеем
2n+1 + 3n+1 = 2 ∙ 2n + 3 ∙ 3n = 2 ∙ (2n + 3/2 ∙ 3n),
(2n + 3/2 ∙ 3n)/(2n + 3n) = 1 + 1/2 ∙ 3n/(2n + 3n) = 1 + 1/2 ∙ 1/((2n + 3n)/3n) = 1 + 1/2 ∙ 1/(1 + (2/3)n),
следовательно, при n → ∞
(2/3)n → 0,
xn = (2n+1 + 3n+1)/(2n + 3n) = 2 ∙ (1 + 1/2 ∙ 1/(1 + (2/3)n)) = 2 ∙ (1 + 1/2) → 3,
то есть
a = lim n → ∞ xn = 3.
Находим зависимость N(ε), воспользовавшись определением предела последовательности:
|xn – a| = 3 – (2 + 1/(1 + (2/3)n) = 1 – 1/(1 + (2/3)n) < ε,
1 – 1/(1 + (2/3)n) < ε,
1/(1 + (2/3)n) > 1 – ε,
1 + (2/3)n < 1/(1 – ε),
(2/3)n < 1/(1 – ε) – 1 = (1 – (1 – ε))/(1 – ε) = ε/(1 – ε),
(3/2)n > (1 – ε)/ε. (1)
Из выражения (1) при помощи простой подстановки находим следующее:
1) при ε = 0,1
(3/2)n > (1 – 0,1)/0,1 = 9,
n ∙ ln (3/2) > ln 9,
0,4055n > 2,1972,
n > 5,4,
то есть начиная с x6 выполняется соотношение |xn – 3| < 0,1;
2) при ε = 0,01
(3/2)n > (1 – 0,01)/0,01 = 99,
n ∙ ln (3/2) > ln 99,
0,4055n > 4,5951,
n > 11,3,
то есть начиная с x12 выполняется соотношение |xn – 3| < 0,01.
Для проверки достаточно вычислить соответствующие члены последовательности, используя, например, электронную таблицу MS Excel:
n xn
1 2,6
2 2,692308
3 2,771429
4 2,835052
5 2,883636
6 2,919294
7 2,944708
8 2,962447
9 2,974647
10 2,982954
11 2,988571
12 2,992352
С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.