Ismerd meg, hogy a középiskolában tanult algebrai azonosságok miképp használhatók sorozatok határértékének kiszámítására

Sorozatok határértéke - algebrai technikák

A feladatok megoldásához szükséges elméleti tudnivalók

Ebben a témakörben olyan sorozat határéték meghatározási technikákkal ismerkedünk meg, amiknek közös jellemzője, hogy valamilyen algebrai azonosság ismeretén, vagy felismerésén alapulnak. Az itt megtanult technikák a későbbiekben nagy hasznunkra lehetnek a numerikus sorok összegének meghatározásánál, és az integrálszámításnál is. A fejezet feladatainak megoldásában a következő ismeretek fognak hasznunkra válni:
A \(d\) differenciájú \({\left\{ {{a_n}} \right\}_{n \in \mathbb{N}}}\) számtani sorozat első \(n\) tagjának összegképlete \({S_n} = \frac{{n \cdot \left( {{a_1} + {a_n}} \right)}}{2}\)
A \(q \ne 1\) kvóciensű \({\left\{ {{a_n}} \right\}_{n \in \mathbb{N}}}\) mértani sorozat első \(n\) tagjának összegképlete \({S_n} = {a_1} \cdot \frac{{{q^n} - 1}}{{q - 1}}\)
Az első \(n\) természetes szám négyzetösszegének képlete \(S = \frac{{n \cdot \left( {n + 1} \right) \cdot \left( {2 \cdot n + 1} \right)}}{6}\)
Az első \(n\) természetes szám köbének összegére vonatkozó képlet \(S = {\left( {\frac{{n \cdot \left( {n + 1} \right)}}{2}} \right)^2}\)
Gyakran jönnek jól a következő algebrai azonosságok is:
\({a^2} - {b^2} = \left( {a - b} \right) \cdot \left( {a + b} \right)\)
\({a^3} - {b^3} = \left( {a - b} \right) \cdot \left( {{a^2} + a \cdot b + {b^2}} \right)\)

\({a^3} + {b^3} = \left( {a + b} \right) \cdot \left( {{a^2} - a \cdot b + {b^2}} \right)\)

Illetve ezek alábbi általánosításai \(\left( {n \in \mathbb{N}} \right)\):
\({a^n} - {b^n} = \left( {a - b} \right) \cdot \left( {{a^{n - 1}} + {a^{n - 2}} \cdot b + {a^{n - 3}} \cdot {b^2} + \ldots + {b^{n - 1}}} \right)\)
\({a^{2 \cdot n + 1}} + {b^{2 \cdot n + 1}} = \left( {a + b} \right) \cdot \left( {{a^{n - 1}} - {a^{n - 2}} \cdot b + {a^{n - 3}} \cdot {b^2} - \ldots + {{\left( { - b} \right)}^{n - 1}}} \right)\)

A témakör oktatóvideóinak megtekintéséhez az oldalra való előfizetés szükséges!

Mintafeladat:
Határozza meg a következő határértéket:
\[\lim \left( {1 - \frac{1}{{2{}^2}}} \right)\left( {1 - \frac{1}{{{3^2}}}} \right) \ldots \left( {1 - \frac{1}{{{n^2}}}} \right)\]

Mintafeladat:
Határozza meg a következő határértéket:
\[\lim \frac{{1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \ldots + \frac{1}{{{2^{n - 1}}}}}}{{1 + \frac{1}{3} + \frac{1}{9} + \ldots + \frac{1}{{{3^{n - 1}}}}}}\]

Mintafeladat:
Határozza meg a következő határértéket , ahol \(k \in \mathbb{N} \cup \left\{ 0 \right\}\)
\[\lim \frac{{{1^2} + {2^2} + {3^2} + \ldots + {n^2}}}{{{n^k}}}\]

Gyakorló feladat:
Határozza meg a következő határértéket , ahol \(k \in \mathbb{N} \cup \left\{ 0 \right\}\)
\[\lim \frac{{{1^3} + {2^3} + {3^3} + \ldots + {n^3}}}{{{n^k}}}\]

Gyakorló feladat:
Határozza meg a következő határértéket , ahol \(k \in \mathbb{N} \cup \left\{ 0 \right\}\):
\[\lim \frac{{\left( {1 + 3 + 5 + \ldots + {{\left( {2n - 1} \right)}^2}} \right)}}{{{n^k}}}\]

Gyakorló feladat:
Határozza meg a következő határértéket , ahol \(k \in \mathbb{N} \cup \left\{ 0 \right\}\)
\[\lim \frac{{1 \cdot 4 + 2 \cdot 7 + \ldots + n \cdot \left( {3n + 1} \right)}}{{{n^k}}}\]

Gyakorló feladat:
Határozza meg a következő határértéket
\[\lim \frac{{1 \cdot 2 \cdot 3 + 2 \cdot 3 \cdot 4 + \ldots + n \cdot \left( {n + 1} \right) \cdot \left( {n + 2} \right)}}{{{n^4} + 2{n^2} + 3}}\]

Mintafeladat:
Határozza meg a következő határértéket
\[\lim \frac{{1 \cdot 1! + 2 \cdot 2! + \ldots + n \cdot n!}}{{\left( {n + 1} \right)!}}\]

Gyakorló feladat:
Határozza meg a következő határértéket
\[\lim \frac{{3 \cdot n!}}{{\left( {n + 1} \right)! + n!}}\]

Mintafeladat:
Határozza meg a következő határértéket
\[\lim \sum\limits_{k = 1}^n {\left( {\sqrt {k + 3} - \sqrt {k + 1} } \right)} \]

Gyakorló feladat:
Határozza meg a következő határértéket
\[\lim \sum\limits_{k = 1}^n {\left( {\sqrt {k + 3} - 2\sqrt {k + 2} + \sqrt {k + 1} } \right)} \]

Mintafeladat:
Határozza meg a következő határértéket
\[\lim \left( {\frac{1}{{1 \cdot 2}} + \frac{1}{{2 \cdot 3}} + \ldots + \frac{1}{{n \cdot \left( {n + 1} \right)}}} \right)\]

Gyakorló feladat:
Határozza meg a következő határértéket
\[\lim \sum\limits_{k = 1}^n {\frac{1}{{{k^2} + 6k + 5}}} \]

Gyakorló feladat:
Határozza meg a következő határértéket
\[\lim \sum\limits_{k = 1}^n {\frac{1}{{k\left( {k + 1} \right)\left( {k + 2} \right)}}} \]

Gyakorló feladat:
Határozza meg a következő határértéket
\[\lim \left( {1 - \frac{1}{3}} \right)\left( {1 - \frac{1}{6}} \right) \ldots \left( {1 - \frac{1}{{\frac{{n\left( {n + 1} \right)}}{2}}}} \right)\]

Gyakorló feladat:
Határozza meg a következő határértéket
\[\lim \sum\limits_{k = 2}^n {\lg \left( {1 - \frac{1}{{{k^2}}}} \right)} \]

A feladatokhoz való visszatéréshez kattints ide, vagy nyomd le az Esc billentyűt!

Double click to edit
A weboldal a könnyebb használhatóság érdekében cookie-kat használ!
 
 
Az oldal üzemelteője
Név: Bökényi Gergely ev.
Email: kapcsolat[kukac]analizisoktatas.hu
Cím: Vác 2600 Kandó Kálmán u. 2
Telefonszám: 06-20-919-9235
Adószám: 66745334133
Fizetési partner
© Bökényi Gergely ev. 2017-2018 Minden jog fenntartva