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Varios problemas de límites

Estoy tratando de encontrar el límite de los siguientes problemas, como $n \to \infty$ (poner en un solo post en lugar de varios). Recientemente he aprendido la prueba de proporción para las secuencias, por lo que creo que se utilizará en los problemas.

  1. $\frac{n^{1000}}{2^{n}}$
  2. $\frac{1.0001^{n}}{n}$
  3. $(\frac{x^{n}}{n^{k}})$ para $ x > 0, k=1,2,\dots$
  4. $\Big(\frac{n^{4}11^{n}+n^{9}9^{n}}{7^{2n}+1}\Big)$
  5. $\Big((4^{10}+2^{n})^{\frac{1}{n}}\Big)$
  6. $\Big(\frac{3n^{3}+n\cos^{2}n}{n^{2}+\sin^{2}n}\Big)$
  7. $\Big((3n^{2}+n)^{\frac{1}{n}}\Big)$

Intento:

1. Deje que $a_{n} = \frac{n^{1000}}{2^{n}}$ . Entonces $\frac{a_{n+1}}{a_{n}} = \frac{(n+1)^{1000}}{2n^{1000}}$ . He pensado en aplicar la desigualdad de Bernoulli al numerador para deducir que es $ \geq 0$ y luego tratar de encontrar un límite superior para aplicar el teorema del sándwich.

2. Permita que $a_{n} = \frac{1.0001^{n}}{n}$ . Entonces $\frac{a_{n+1}}{a_{n}} = \frac{1.0001n}{n+1}$ . No sé muy bien cómo justificar ahora que esto llega hasta el infinito.

  1. No estoy seguro de cómo probar esto. Tal vez por inducción asumiendo que el límite es $0$ ?

  2. Esto es $0$ ya que la mayor potencia está en el denominador. Pero esto no me parece una prueba suficiente.

  3. No estoy seguro de si esto es permisible, pero aprendí que el límite de $(x^{n}+y^{n})^{\frac{1}{n}} = \max\{x,y\}$ . Si se aplica esto aquí, obtengo que el límite es $2$ . Si esto no es admisible, he pensado en reescribir la secuencia como una exponencial.

  4. Esto va hasta el infinito. Porque el grado del numerador es el más alto, pero de nuevo no estoy seguro de que esto sea una prueba suficiente.

  5. No estoy seguro de cómo responder a esta pregunta.

    Gracias.

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gimusi Puntos 1255

El resultado general a demostrar es que para cualquier $x>1$ y para cualquier $k$

$$\lim_{n\to \infty}\frac{x^n}{n^k}=\infty$$

de hecho por la prueba de la proporción

$$\frac{x^{n+1}}{(n+1)^k}\frac{n^k}{x^n}=x\left(\frac{n}{n+1}\right)^k \to x>1$$

de aquí podemos deducir todos los resultados.

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