nizovi-zadaci iii deo.pdf
TRANSCRIPT
1
Nizovi-zadaci III deo
1. Odrediti granične vrednosti sledećih nizova:
a) ( 2)! ( 1)!
lim( 3)!n
n n
n→∞
+ + ++
b) ( 1)! ( 3)!
lim( 3)!n
n n
n→∞
+ − ++
c) 2
(2 )!! (2 2)!!lim
( 1) (2 2)!!n
n n
n n→∞
+ ++ ⋅ −
Rešenja:
Kod faktorijela nam je ideja da veći faktorijel razbijemo do manjeg i potom skratimo.
a)
( ) ( ) ( )( 2)! ( 1)!lim Ovde n+2 ! i n+3 ! razbijamo do n+1 !
( 3)!
( 2)( 1)! ( 1)!lim
( 3)( 2)( 1)!
( 1)![ 2 1]lim
( 3)( 2)( 1)!
( 1)!lim
n
n
n
n
n n
n
n n n
n n n
n n
n n n
n
→∞
→∞
→∞
→∞
+ + +=
+
+ + + +=
+ + +
+ + +=
+ + +
+=
[ 2 1]
( 3)( 2) ( 1)!
n
n n n
+ +
+ + +
2
3lim 0
5 6n
n
n n→∞
+= =
+ +
b)
( 1)! ( 3)!lim
( 3)!
( 1)! ( 3)( 2)( 1)!lim
( 3)( 2)( 1)!
( 1)![1 ( 3)( 2)]lim
( 3)( 2)( 1)!
( 1)!lim
n
n
n
n
n n
n
n n n n
n n n
n n n
n n n
n
→∞
→∞
→∞
→∞
+ − +=
+
+ − + + +=
+ + +
+ − + +=
+ + +
+ [1 ( 3)( 2)]
( 3)( 2) ( 1)!
n n
n n n
− + +
+ + +2
2
2
2
1 ( 5 6)lim
5 6
5 5 1lim 1
5 6 1
n
n
n n
n n
n n
n n
→∞
→∞
=
− + +=
+ +− − − −
= = −+ +
2
c)
Slična ideja je i kod duplog faktorijela�.
Pazite, ovde uzimamo svaki drugi, recimo:
12!! 12*10*8*6*4*2=
Da krenemo sa radom:
2
2
2
(2 )!! (2 2)!!lim
( 1) (2 2)!!
(2 )(2 2)!! (2 2)(2 )(2 2)!!lim
( 1) (2 2)!!
(2 2)!![2 (2 2)(2 )]lim
( 1) (2 2)!!
(2 2)!!lim
n
n
n
n
n n
n n
n n n n n
n n
n n n n
n n
n
→∞
→∞
→∞
→∞
+ +=
+ ⋅ −
− + + −=
+ ⋅ −
− + +=
+ ⋅ −
−2
[2 (2 2)(2 )]
( 1) (2 2)!!
n n n
n n
+ +
+ ⋅ −2
2
4 6 4lim 4
1 1n
n n
n→∞
=
+= =
+
2. Odrediti granične vrednosti sledećih nizova:
a) 1 1
2 3lim
2 3
n n
n nn
+ +→∞
++
b) 15 2 3 5
lim100 2 2 5
n n
n nn
+
→∞
⋅ − ⋅⋅ + ⋅
Rešenja:
Ovde nam je ideja da i gore i dole izvučemo kao zajednički onaj koji ima veći eksponent.
3
a)
1 1
2 3lim
2 3
2 3lim
2 2 3 3
23 ( 1)
3lim2
3 ( 2 3)3
3
lim
n n
n nn
n n
n nn
n
n
n
nn
n
n
n
n
+ +→∞
→∞
→∞
→∞
+=
++
=⋅ + ⋅
+=
⋅ +
2(( ) 1)3
3
n
n
+
teži 0
teži 0
2( ) 1
13lim
2 32(( ) 2 3) ( ) 2 33 3
n
nn
n→∞
+= =
⋅ + ⋅ +
b)
15 2 3 5lim
100 2 2 5
5 2 3 5 5lim
100 2 2 5
25 (5 15)
5lim2
5 (100 2)5
5
lim
n n
n nn
n n
n nn
n
n
n
nn
n
n
n
n
+
→∞
→∞
→∞
→∞
⋅ − ⋅=
⋅ + ⋅⋅ − ⋅ ⋅
=⋅ + ⋅
⋅ ⋅ −=
⋅ +
2(5 15)
5
5
n
n
⋅ ⋅ −
ovo je 0
ovo je 0
25 15
155lim
22 2(100 2) 100 2
5 5
n
n nn→∞
⋅ − − = = ⋅ + ⋅ +
3. Odrediti granične vrednosti sledećih nizova:
a) lim 2 3 4n n n n
n→∞+ +
b) 2 2 2 2
1 1 1 1lim[ ... ]
1 2 3nn n n n n
→∞+ + + +
+ + + +
Rešenje:
Na ovim primerima ćemo upotrebiti takozvanu teoremu o sendviču:
Ako za nizove ( ) ( ) ( ), , , važi i ako je lim lim onda je i lim n n n n n n n n n
n n n
a b c a b c a c A b A→∞ →∞ →∞
≤ ≤ = = =
4
a)
lim 2 3 4 ?n n n n
n→∞+ + =
Primetimo da je :
1 1 1
0
2 3 4 4 4 4 3 4 3 4 4 3
Kako je 3 3 , a kad n imamo 3 3 3 3 1
: 2 3 4 4 4 4 3 4 3 4 4 3 4
n nn nn n n n n n n nn n
n nn n
n nn nn n n n n n n nn nDakle
∞
+ + ≤ + + = ⋅ = ⋅ = ⋅
= →∞ = = = =
+ + ≤ + + = ⋅ = ⋅ = ⋅ =
Ako stavimo da je n=2 , dobijamo 2 2 22 3 4 2 3 4 4 9 16 29 4n n n n+ + = + + = + + = ≥
Po teoremi o sendviču je 4 2 3 4 4 lim 2 3 4 4n nn n n n n n
n→∞≤ + + ≤ → + + =
b)
2 2 2 2
1 1 1 1lim[ ... ] ?
1 2 3nn n n n n
→∞+ + + + =
+ + + +
Razmišljamo ovako:
2 2
2 2
2
1
1
1 1
1
n n
n n n
nn
+ ≥
+ ≥ =
≤+
2 2
2 2
2
2
2
1 1
2
n n
n n n
nn
+ ≥
+ ≥ =
≤+
��.
2 2
2 2
2
1 1
n n n
n n n n
nn n
+ ≥
+ ≥ =
≤+
Ako saberemo sve ove nejednakosti :
2 2 2 2
1 1 1 1 1 1 1 1... ....... 1
1 2 3n
n n n nn n n n n
+ + + + ≤ + + + = ⋅ =+ + + +
Dalje moramo dokazati da je 2 2 2 2
1 1 1 1... 1
1 2 3n n n n n
+ + + + ≥+ + + +
Dokazaćemo da je
2 2 2 2 2
22
1 1 1 1... ,
1 2 3
a znamo da je lim lim lim1
(1 )n n n
n
n n n n n n n
n n n
n nn
n
→∞ →∞ →∞
+ + + + ≥+ + + + +
= =+ + n
11
(1 )n
=
⋅ +
Razmišljamo ovako:
5
2 2
2 2
2 2
2 2
1
1
1 1
1
1 1
1
n n n
n n n
n n n
n n n
+ ≥ +
+ ≥ +
≤+ +
≥+ +
2 2
2 2
2 2
2 2
2
2
1 1
2
1 1
2
n n n
n n n
n n n
n n n
+ ≥ +
+ ≥ +
≤+ +
≥+ +
��.
2 2
2 2
2 2
2 2
1 1
1 1
n n n n
n n n n
n n n n
n n n n
+ ≥ +
+ ≥ +
≤+ +
≥+ +
Ako saberemo sve ove nejednakosti :2 2 2 2 2
1 1 1 1...
1 2 3
n
n n n n n n n
+ + + + ≥+ + + + +
Dakle: 2 2 2 2
1 1 1 11 ... 1
1 2 3n n n n n
≤ + + + + ≤+ + + +
pa je
2 2 2 2
1 1 1 1lim[ ... ] 1
1 2 3nn n n n n
→∞+ + + + =
+ + + +
www.matematiranje.in.rs