Найдите предел числовой последовательности. Укажите, является ли заданная числовая...

0 голосов
31 просмотров

Найдите предел числовой последовательности. Укажите, является ли заданная числовая последовательность бесконечно малой, бесконечно большой, ограниченной числовой последовательностью.
((7n+3)/(7n+2))^(3n-4)


Математика (531 баллов) | 31 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Можно найти несколько пределов данной числовой последовательности. Для этого нужно посмотреть, что произойдет с ней при стремлении к бесконечности с разными знаками, и в "опасных" точках. 

"Опасные" точки сразу видны, это:
1) n=- \frac{2}{7} - знаменатель обращается в 0.
2) n=0 - по обычаю проверяется эта точка.

Эта числовая последовательность может быть сведена ко второму замечательному пределу для нахождения пределов:
lim (1+ \frac{1}{x})^x=e (при x∞)

Выделяем целую часть в дроби:

\frac{7n+3}{7n+2 } = 1 + \frac{1}{7n+2 }

Используем свойство 2-го замечательного предела, но добавляем степени:

lim (1 + \frac{1}{7n+2 })^{3n-4}

lim (((1 + \frac{1}{7n+2 })^{7n+2})^{ \frac{1}{7n+2}})^{3n-4} = e^{\frac{1}{7n+2} * 3n-4} (при n→∞)

То есть мы степень не меняли: домножили и разделили.

Посчитаем, что получилось:

e^{\frac{1}{7n+2} * 3n-4} = e^{ \frac{3n-4}{7n+2}} = e^{ \frac{n*(3-\frac{4}{n}) }{n*(7+\frac{2}{n})} } = e^{ \frac{3}{7} } (при n→∞)

Итак: 
1) n→+∞ предел равен e^{ \frac{3}{7} }
2) n→-∞  предел равен e^{ \frac{3}{7} }

3) n→0 предел равен:
lim ( \frac{7n+3}{7n+2})^{3n-4} = (\frac{3}{2})^{-4} = (\frac{2}{3})^{4} = \frac{16}{81}

4) n- \frac{2}{7}
По правило Лопиталя имеем: 0 (не расписывал, поскольку это очень много и неважно в данном случае, нас это не интересует).

Мы видим, что при стремлении к бесконечности с разными знаками, мы имеем конечное число. В "опасных" точках, скачков нет.

Используя свойства показательной функции, находим, что график делает скачок в некотором интервале (основание должно быть неотрицательным числом, если же взять число из интервала - \frac{3}{7} \leq x \leq - \frac{2}{7} - мы получаем отрицательное основание).

Можно говорить, что данная числовая последовательность является неограниченной (из-за этого интервала).

Если же этого не учитывать, то данная числовая последовательность является ограниченной (это очень грубо).


image
(1.2k баллов)