لنضع في حالة عدد طبيعي موجب تماماً n. Un = 1 + ½ + 1/3 +..+ 1/n هل المتتالية (Un)n≥1 نهاية حقيقية
- رياضيات
- 2021-09-06
- HalaHamid
الأجوبة
Un+1 = 1 + ½ + 1/3 +..+ 1/n + 1/n+1
Un+1 = 1 + ½ + 1/3 +..+ 1/n + 1/n+1 > 0
فالمتتالية متزايدة.
U2n = 1 + ½ + 1/3 +..+ 1/n + 1/n+1 + 1/n+2 +..+ 1/2n
Un = 1 + 1/2 + 1/3 +..+ 1/n +
Un+1 – Un = 1/n+1 + 1/n+2 +..+ 1/2n-1 + 1/2n
U2n – Un ≥ n*(1/2n)
U2n – Un ≥ (1/2)
U2n = 1 + ½ + 1/3 +..+ 1/(2^n-1) + ½^n
العلاقة U2n≥n/2صحيحة من أجل n=1.
Un = 1 + ½ ≥ n/2 = ½
لنفرض أنها صحيحة من أجل n أي لنفرض أن U2n > n/2 صحيحة ولنبرهن على صحتها من أجل n+1 أي لنبرهن أن U2n+1 ≥ (n+1/2) رأينا أن U2n-Un≥1/2 ومنه U2n≥Un+1/2 ومن أجل n=2^n نجد:
U2.2n ≥ U2n + ½
U2n+1 ≥ U2n + ½
وبما ان U2n > n/2 فرضاً فإن:
U2n+1 ≥ U2n +1/2 ≥ n/2 + 1/2 = (n+1/2)
U2n+1 ≥ (n+1/2)
وهو المطلوب.
لنفرض أن 2^n+1 = n1 وعندما n→+∞ فإن n1→+∞
(n+1)Ln2 = Ln(n1)
n.Ln2 = Ln(n1) – Ln2
n = (Ln(n1) / Ln2 )-1
(n+1/2) = ½ * (Ln(n1)/Ln2) = Ln(n1)/Ln4
المتراجحة 1 تكتب:
Un1 ≥ Ln(n1) / Ln4
Lim (Un1) n→+∞ ≥ Lim (Ln(n1) / Ln4) n→+∞ = +∞
وبما ان المتتالية متزايدة فليس للمتتالية Un نهاية حقيقية.
أسئلة مشابهة
القوائم الدراسية التي ينتمي لها السؤال