logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Analiza matematyczna, zadanie nr 850

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

naimad21
postów: 380
2013-01-07 22:24:05

Mam zadanko "Korzystając z twierdzenia o trzech ciągach znaleźć podane granice:" np:
a) $\frac{2n+(-1)^{n}}{3n+2}$
poprosiłbym kogoś o przykładowe rozwiązanie i wytłumaczenie jak najlepiej dobierać oszacowania, jakiś schemat, cokolwiek co może mi się przydać przy rozwiązaniu zadań tego typu. (jestem samoukiem i nikt mi tego nie tłumaczył, nie miałem żadnych wykładów z tego, twierdzenie ogarniam, ale nie mam wprawy jeszcze w praktyce, dlatego każda pomoc mile widziana ;))


tumor
postów: 8070
2013-01-08 08:36:42

Tak musisz szacować, żeby i dolne oszacowanie i górne miały tę samą granicę. :)

Tu oczywistym oszacowaniem (choć użycie tw. o 3 ciągach jest w zasadzie zbędne) jest

$\frac{2n-1}{3n+2}\le \frac{2n+(-1)^n}{3n+2} \le \frac{2n+1}{3n+2}$

( można było
$\lim_{n \to \infty}\frac{2n+(-1)^n}{3n+2}=$
$\lim_{n \to \infty}\frac{n(2+\frac{(-1)^n}{n})}{n(3+\frac{2}{n})}=\frac{2}{3}$
bo $\frac{n}{n}$ w skracamy, a $\frac{(-1)^n}{n}$ i $\frac{2}{n}$ maleją w granicy do $0$ )

-----

Nieco może ciekawszy przykład to zadanie 849 b).

W ogólnym przypadku zastanawiamy się, co można zmienić, by nie naruszyć zbieżności, co czego przydaje się wiedza o tempie wzrostu funkcji czy jej zbieżności. Na przykład

$\frac{238468234*2^{n+50}+3^n+n^7-16n^3+ln^{298734972}n^5+cosnln10^n}{(3,0001)^n-99999!(2,9999999)^n-n^{99999!}}$

ma dość oczywistą granicę (jaką?), jeśli wiemy, że funkcje wykładnicze $a^n$, dla $a>1$ rosną (prędzej czy później) szybciej od każdego wielomianu, a każdy wielomian co najmniej pierwszego stopnia o dodatnim najwyższym współczynniku rośnie szybciej od logarytmu.

Pomyśl jaka jest granica $\frac{n^n}{n!}$ albo $\frac{n^n}{128781468711234^{n+100}}$, a także $\frac{n!}{n^n}$ albo $\frac{128781468711234^{n+100}}{n^n}$

Gdy będziesz to wiedział, automatycznie zrobisz

$\frac{4n^n+7(n!)}{4,5n^n-((9!)^{500})^n}$

nawet na oko, a bez twierdzenia o trzech ciągach. :) Natomiast jak wyjdzie na oko to i odpowiednie oszacowania da się zrobić. :)

Tw. o 3 ciągach nadaje się do usuwania bzdurek, które i tak by przy liczeniu granicy znikły, ale nie jest łatwo przekształcić wyrażenie.

Na przykład $\sqrt[n]{(n+cosn)3^n+2^n+n^{10}}$

Suma pod pierwiastkiem jest trudna do ruszenia, a można od razu, bez certolenia:
$\sqrt[n]{3^n}\le \sqrt[n]{(n+cosn)3^n+2^n+n^{10}} \le \sqrt[n]{n^{100}*3^n}$
Zdecydowanie nie jest to delikatne szacowanie, a dobre (pierwiastek stopnia n pozwala na taką zabawę).


-------


Hihi. ;) Skoro już mówiliśmy o książkach ze złożoności obliczeniowej: przeczytaj może coś o asymptotycznym tempie wzrostu. Ja się umie na oko pewne funkcje porównać (bo się je raz a dobrze porównało dobrym obliczeniem) to potem wiele rzeczy idzie szybko.

Wiadomość była modyfikowana 2013-01-08 08:41:25 przez tumor

naimad21
postów: 380
2013-01-08 18:08:17

$\frac{n!}{n^{n}}\rightarrow 0$

$\frac{n^{n}}{n!}\rightarrow +\infty$

$\frac{n^n}{128781468711234^{n+100}} \rightarrow +\infty$

$\frac{128781468711234^{n+100}}{n^n} \rightarrow 0$

$\frac{238468234*2^{n+50}+3^n+n^7-16n^3+ln^{298734972}n^5+cosnln10^n}{(3,0001)^n-99999!(2,9999999)^n-n^{99999!}}$ nie mam pojęcia ;d

$\frac{4n^n+7(n!)}{4,5n^n-((9!)^{500})^n} \rightarrow \frac{8}{9}?$

Czyli krótko mówiąc, $n^{n}>5^{n}>n^{7}>logn$ dla n > od odpowiednio wysokiej liczby zachodzi taka nierówność ?

Poszukam coś w bibliotece, może się coś ciekawego znajdzie ;)


tumor
postów: 8070
2013-01-08 20:19:24

Jak nie masz pojęcia. :) Masz, jest oczywisty w świetle wcześniejszych.

$3^n$ rośnie szybciej niż pozostałe funkcje z licznika, można szacować

$3^n\le licznik \le 2*3^n$

W mianowniku analogicznie:

$\frac{1}{2}(3,0001)^n\le mianownik \le (3,0001)^n$

A z takim oszacowaniem jak wyglądać będzie granica?

-----

Tam gdzie pytasz, czy \frac{8}{9} tam mówię "tak".



naimad21
postów: 380
2013-01-08 21:05:18

Z takim oszacowaniem wychodzi, że granica powinna dążyć do $+\infty$, jeśli się nie mylę. W miarę już rozumiem szacowanie z liczbą $a^{n}$.
Porobię sobie jeszcze inne przykłady i zobaczę czy będzie dobrze szło, najwyżej się zwrócę jeszcze o jakieś porady, dzięki wielkie! ;)


tumor
postów: 8070
2013-01-08 21:11:59

Licznik jest u góry, mianownik na dole :P
Czyli ta niepoliczona granica jest 0.




naimad21
postów: 380
2013-01-08 21:15:34

No tak, już rozumiem, zmylił mnie współczynnik $\frac{1}{2}$ po lewej stronie szacowania mianownika, ale przecież od pewnego momentu, dla liczby odpowiednio dużej, mianownik zacznie się robić większy od licznika ;)

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj