Nevezetes sorozat-határértékek

Hasonló dokumentumok
(A TÁMOP /2/A/KMR számú projekt keretében írt egyetemi jegyzetrészlet):

Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatikai Kar. Analízis 1. Írásbeli tételek. Készítette: Szántó Ádám Tavaszi félév

3. SOROZATOK. ( n N) a n+1 < a n. Egy sorozatot (szigorúan) monotonnak mondunk, ha (szigorúan) monoton növekvő vagy csökkenő.

min{k R K fels korlátja H-nak} a A : a ξ : ξ fels korlát A legkisebb fels korlát is:

(d) x 6 3x 2 2 = 0, (e) x + x 2 = 1 x, (f) 2x x 1 = 8, 2(x 1) a 1

ANALÍZIS I. TÉTELBIZONYÍTÁSOK ÍRÁSBELI VIZSGÁRA

Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatikai Kar. Analízis 1. Írásbeli beugró kérdések. Készítette: Szántó Ádám Tavaszi félév

Kalkulus I. Első zárthelyi dolgozat szeptember 16. MINTA. és q = k 2. k 2. = k 1l 2 k 2 l 1. l 1 l n 6n + 8

2. fejezet. Számsorozatok, számsorok

Innen. 2. Az. s n = 1 + q + q q n 1 = 1 qn. és q n 0 akkor és csak akkor, ha q < 1. a a n végtelen sor konvergenciáján nem változtat az, ha

Gyakorló feladatok II.

2. Hatványsorok. A végtelen soroknál tanultuk, hogy az. végtelen sort adja: 1 + x + x x n +...

Sorozatok, határérték fogalma. Függvények határértéke, folytonossága

(a n A) 0 < ε. A két definícióbeli feltétel ugyanazt jelenti (az egyenlőtlenség mindkettőben a n A < ε), ezért a n A a n A 0.

10.M ALGEBRA < <

VII. A határozatlan esetek kiküszöbölése

Határértékszámítás. (szerkesztés alatt) Dr. Toledo Rodolfo április A határátmenet és a műveletek 12

Számsorozatok. 1. Alapfeladatok december 22. sorozat határértékét, ha. 1. Feladat: Határozzuk meg az a n = 3n2 + 7n 5n létezik.

ALGEBRA. egyenlet megoldásait, ha tudjuk, hogy egész számok, továbbá p + q = 198.

Függvényhatárérték-számítás

Analízis feladatgy jtemény II.

NUMERIKUS SOROK II. Ebben a részben kizárólag a konvergencia vizsgálatával foglalkozunk.

Matematika I. 9. előadás

Sorozatok október 15. Határozza meg a következ sorozatok határértékeit!

A tárgy címe: ANALÍZIS 1 A-B-C (2+2). 1. gyakorlat

I. rész. Valós számok

1. Írd fel hatványalakban a következõ szorzatokat!

Numerikus sorok. Kónya Ilona. VIK, Műszaki Informatika ANALÍZIS (1) Oktatási segédanyag

1 n. 8abc (a + b) (b + c) (a + c) 8 27 (a + b + c)3. (1 a) 5 (1 + a)(1 + 2a) n + 1

A G miatt (3tagra) Az egyenlőtlenségek két végét továbbvizsgálva, ha mindkét oldalt hatványozzuk:

Határértékszámítás. 1 Határátmenet Tétel. (Nevezetes sorozatok) (a) n, n 2,... n α (α > 0), 1 n 0, 1. 0 (α > 0), (b) n 2 0,... 1.

1 h. 3. Hogyan szól a számtani és a mértani közép közötti összefüggést kifejező tétel?

ANALÍZIS I. DEFINÍCIÓK, TÉTELEK

Lajkó Károly Kalkulus I. példatár mobidiák könyvtár

MATEMATIKA I. KATEGÓRIA (SZAKKÖZÉPISKOLA)

2.1. A sorozat fogalma, megadása és ábrázolása

4. Test feletti egyhatározatlanú polinomok. Klasszikus algebra előadás NE KEVERJÜK A POLINOMOT A POLINOMFÜGGVÉNNYEL!!!

f (M (ξ)) M (f (ξ)) Bizonyítás: Megjegyezzük, hogy konvex függvényekre mindig létezik a ± ben

SHk rövidítéssel fogunk hivatkozni.

Analízis I. gyakorlat

( a b)( c d) 2 ab2 cd 2 abcd 2 Egyenlőség akkor és csak akkor áll fenn

6. Számsorozat fogalma és tulajdonságai

SZÁMELMÉLET. Vasile Berinde, Filippo Spagnolo

18. Differenciálszámítás

Bevezető analízis II. példatár

A primitív függvény létezése. Kitűzött feladatok. határérték, és F az f egy olyan primitívje, amelyre F(0) = 0. Bizonyítsd be,

BSc Analízis I. előadásjegyzet

Statisztika 1. zárthelyi dolgozat március 21.

Diszkrét matematika II., 3. előadás. Komplex számok

Matematikai játékok. Svetoslav Bilchev, Emiliya Velikova

1. Gyökvonás komplex számból

SOROK Feladatok és megoldások 1. Numerikus sorok

2. gyakorlat - Hatványsorok és Taylor-sorok

Algebrai egyenlőtlenségek versenyeken Dr. Kiss Géza, Budapest

Sorozatok. [a sorozat szigorúan monoton nő] (b) a n = n+3. [a sorozat szigorúan monoton csökken] (c) B a n = n+7

1. gyakorlat - Végtelen sorok

Feladatok valós számsorozatokkal és sorokkal. 1.Feladatok valós számsorozatokkal

1 k < n(1 + log n) C 1n log n, d n. (1 1 r k + 1 ) = 1. = 0 és lim. lim n. f(n) < C 3

Kalkulus szigorlati tételsor Számítástechnika-technika szak, II. évfolyam, 2. félév

Végtelen sorok. (szerkesztés alatt) Dr. Toledo Rodolfo március Mértani és teleszkopikus sorok 8

A függvénysorozatok olyanok, mint a valós számsorozatok, csak éppen a tagjai nem valós számok,

f(n) n x g(n), n x π 2 6 n, σ(n) n x

3. Számelmélet. 1-nek pedig pontosan három. Hány pozitív osztója van az n számnak? OKTV 2012/2013; I. kategória, 1. forduló

A sorozat fogalma. függvényeket sorozatoknak nevezzük. Amennyiben az értékkészlet. az értékkészlet a komplex számok halmaza, akkor komplex

GAZDASÁGI MATEMATIKA 1. ANALÍZIS

ANALÍZIS 1. I. VIZSGA január 11. Mérnök informatikus szak α-variáns Munkaidő: 90 perc., vagyis z 2 1p = i 1p = ( cos 3π 2 2

VÉGTELEN SOROK, HATVÁNYSOROK

Prímszámok a Fibonacci sorozatban

Debreceni Egyetem. Kalkulus példatár. Gselmann Eszter

megoldásvázlatok Kalkulus gyakorlat Fizika BSc I/1, 1. feladatsor 1. Rajzoljuk le a számegyenesen az alábbi halmazokat!

1. feladatlap megoldása. Analízis II. 1. Vizsgálja meg az alábbi sorokat konvergencia szempontjából! a) n 2 n = 1 1X 1

V. Deriválható függvények

Sorozatok A.: Sorozatok általában

1. Gyökvonás komplex számból

Egy lehetséges tételsor megoldásokkal

Bevezetés az algebrába komplex számok

Differenciaegyenletek aszimptotikus viselkedésének

Matematika B4 I. gyakorlat

INJEKTIVITÁS ÉS EGYÉB TULAJDONSÁGOK MEGOLDOTT FELADATOK

Kalkulus II., második házi feladat

Rudas Tamás: A hibahatár a becsült mennyiség függvényében a mért pártpreferenciák téves értelmezésének egyik forrása

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Komplex számok (el adásvázlat, február 12.) Maróti Miklós

Pályázat címe: Pályázati azonosító: Kedvezményezett: Szegedi Tudományegyetem Cím: 6720 Szeged, Dugonics tér

VÉLETLENÍTETT ALGORITMUSOK. 1.ea.

Fourier sorok FO 1. Trigonometrikus. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

Általános taggal megadott sorozatok összegzési képletei

1. A KOMPLEX SZÁMTEST A természetes, az egész, a racionális és a valós számok ismeretét feltételezzük:

minden x D esetén, akkor x 0 -at a függvény maximumhelyének mondjuk, f(x 0 )-at pedig az (abszolút) maximumértékének.

Taylor-sorok alkalmazása numerikus sorok vizsgálatára

Debreceni Egyetem, Közgazdaság- és Gazdaságtudományi Kar. Feladatok a Gazdasági matematika I. tárgy gyakorlataihoz. Halmazelmélet

Sorok és hatványsorok vizsgálata Abel nyomán

Függvények határértéke 69. III. Függvények határértéke

1. A radioaktivitás statisztikus jellege

XXVI. Erdélyi Magyar Matematikaverseny Zilah, február II.forduló -10. osztály

dr. CONSTANTIN NĂSTĂSESCU egyetemi tanár a Román Akadémia levelező tagja dr. CONSTANTIN NIŢĂ egyetemi tanár

5. Kombinatorika. 8. Legfeljebb hány pozitív egész számot adhatunk meg úgy, hogy semelyik kettő összege és különbsége se legyen osztható 2015-tel?

Vegyészmérnöki, Biomérnöki, Környezetmérnöki szakok, 2017/18 ősz. 2 dx = 1, cos nx dx = 2 π. sin nx dx = 2 π

XXVI. Erdélyi Magyar Matematikaverseny Zilah, február

Végtelen sorok konvergencia kritériumai

Átírás:

Nevezetes sorozat-határértékek. Mide pozitív racioális r szám eseté! / r 0 és! r +. Bizoyítás. Jelöljük p-vel, illetve q-val egy-egy olya pozitív egészt, melyekre p/q r, továbbá legye ε tetszőleges pozitív szám. Az alábbi egyelőtleségek egymással egyeértékűek, lévé hogy pozitív számok közti egyelőtleségeket ilyeekből akár p, akár q darabot) össze szabad szorozi, továbbá egyelőtleség midkét oldalát be szabad szorozi ugyaazzal a pozitív számmal: 0 ) p q q < ε, r p ) p < ε q, < ε q p, q ε p <, ezért mide olya egész szám, amely agyobb az ε q p számál, alkalmas a küszöbidex szerepére. A második állítás olya pozitív tagú sorozatról szól, melyek reciproka a már bizoyítottak szerit ullsorozat, ezért ez + -hez tart. 2. Legye r tetszőleges pozitív egész, b 0,..., b r tetszőleges valós számok, b r tetszőleges ullától külöböző valós szám, végül mide pozitív egész -re legye a : b r r + b r r +... + b + b 0. Ekkor! a { +, ha br > 0,, ha b r < 0. Bizoyítás. Az állítás abból következik, hogy az a ) sorozat előáll egy + -hez tartó, és egy b r -hez tartó sorozat szorzatakét, hisze mide pozitív egész -re a r b r + b r +... + b + b ) 0. r r 3. Legyeek k és m tetszőleges emegatív egészek, c 0,..., c k és d 0,... d m tetszőleges valós számok, c k és d m tetszőleges ullától külöböző valós számok, végül mide pozitív egész -re legye a : c k k + c k k +... + c + c 0 d m m + d m m +... + d + d 0. Ekkor! a 0, ha k < m, c k, ha k m, d m +, ha k > m és c k d m > 0,, ha k > m és c k d m < 0. Bizoyítás. Az a defiíciójába szereplő törtet mid a égy esetbe egyszerűsítei fogjuk

m -mel. A k < m esetbe célszerű bevezeti a c i : 0 jelölést mide k-ál agyobb és m-él em agyobb i-re, eek köszöhetőe ugyais a k < m és a k m eset egyszerre vizsgálható. Midkét esetbe azt kapjuk, hogy az említett egyszerűsítés utá mid a számláló, mid a evező egy kostas és m darab ullsorozat összege: így az új számláló határértéke c m, az új evezőé d m. a c m + c m +... + c + c m 0 m d m + d, ) m +... + d + d m 0 m Tegyük fel most, hogy k > m, jelöljük ) jobb oldalát z -el, evezőjéek reciprokát y -el. Ekkor a y c k k m + c k k m +... + c m+ ) + z. Itt a jobb oldal első tagjába a második téyező + -hez vagy -hez tart attól függőe, hogy c k pozitív vagy egatív lásd a 3. határértéket), s mithogy az első téyező határértéke /d m, az első tag + -hez vagy -hez tart attól függőe, hogy a c k, d m főegyütthatók azoos, vagy külöböző előjelűek. Végül ugyaez modható a )-ről is, hisze a második tag korlátos sőt koverges: határértéke c m /d m ). 4. ). Bizoyítás. Alkalmazzuk a mértai és a számtai közepek közti egyelőtleséget > 2 eseté az tagú,,,..., ) sorozatra: ε < + + +... + 2 + 2 2 + 2 < + 2 < + ε, az utolsó egyelőtleség egy küszöbidextől kezdve mide -re teljesül lásd az. határértéket). 5. Tegyük fel, hogy az x ) sorozathoz találhatók olya k és M pozitív egészek, melyekre M eseté / k x k. Ekkor! x. Bizoyítás. k darab -hez tartó sorozat szorzata -hez tart, -hez tartó sorozat reciproka -hez tart, ezért alkalmazható a közrefogási elv az ) k, ) x k ), k ) ) k) sorozatokra. 6. Tegyük fel, hogy az x ) sorozathoz találhatók olya a és b pozitív számok és M pozitív egész, hogy mide M-él em kisebb egészre a x b például mide -re x a). Ekkor x ). Bizoyítás. k -gyel. Ez az előző állítás következméye, hisze az ottai feltétel teljesül például) 2

7. Mide q, ) eseté q ) 0, mide a, + ) eseté a ) +. Bizoyítás. A második állítás bizoyítása céljából legye K tetszőleges pozitív szám, becsüljük alulról az a hatváyt a Beroulli-egyelőtleség segítségével: a + a ) > K, ha > K )/a ). Az első állítás q 0 eseté yilvávaló, q 0 eseté egyeértékű az alábbi állítások akármelyikével: q 0, q 0, q +, ) +, q de az utóbbit már bizoyítottuk, hisze a q szám reciproka agyobb mit. 8. Ha az x ) sorozat koverges és határértéke agyobb mit és kisebb mit, akkor x ) 0. Bizoyítás. Legye A : x ) és q az A, ) itervallum tetszőleges eleme. A háromszögegyelőtleség felhaszálásával a határérték defiíciójából a q A hibakorláthoz választva küszöbidexet azt kapjuk, hogy valamely M pozitív egésztől kezdve mide -re x x A + A < q A + A q, vagyis x x q ; ebből, felhaszálva az előző határértéket és a közrefogási elvet, az következik ami egyeértékű az eredeti állítással), hogy x ) 0. 9.!/ ) 0. Bizoyítás. A közrefogási elvet alkalmazzuk, a majorás sorozat szerepét olya x ) alakú sorozat fogja játszai, amelyre x ) határértéke /2 ez az előző evezetes határérték szerit ullsorozat). Írjuk fel az első pozitív egészre a mértai és számtai közepek közti egyelőtleséget: 0 <! ) +) 2 ) + ) 2 2 2 + ). 2 0. Ha k egész szám, akkor a q k ) sorozat q, ) eseté ullsorozat, q > eseté pedig + -hez tart. Bizoyítás. A q, ) esetbe az 4. és 8. állítások egyszerű következméyéről va szó, hisze az x : q k q ) k sorozat határértéke egy, )-beli számmal, q-val egyelő, a vizsgált sorozat pedig éppe az x ) sorozat. Ha q >, akkor olya pozitív tagú sorozatról va szó, melyek reciproka, az /q) k sorozat a már bizoyítottak szerit ullsorozat. Megjegyzedő, hogy a feti sorozatak sem a q <, sem a q és k > 0 esetbe ics határértéke, hisze ez a sorozat ilyekor olya váltakozó előjelű sorozat, amely em tarthat a ullához, míg a q, k < 0 esetbe ullsorozatról va szó az abszolút értéke az. potba tárgyalt sorozatok közé tartozik).. Mide valós x szám eseté az x /!) sorozat ullsorozat. Bizoyítás. Elég a vizsgált sorozat abszolút értékéről megmutati, hogy ullsorozat, ezt a közrefogási elv segítségével tesszük. Legye N tetszőleges x -él agyobb egész és > N. 3

A felső becslést a evező csökketésével végezzük, az! téyezői közül az N-él agyobbak midegyikét N-re cseréljük: 0 x! x N! N N N N N! ) x, N és itt a majorás sorozat azért ullsorozat, mert cq ) alakú az -él kisebb abszolút értékű q x /N számmal. 2. Mide egyes egész k eseté k /!) ullsorozat. Bizoyítás. Mide -re k [ ) ]! k 2 2!, vagyis két olya sorozat szorzatáról va szó, melyek közül az első a 0., a második a. evezetes határérték szerit ullához tart. 3. Az a : + /), b : + /) + egyelőségekkel értelmezett a ), b ) sorozatok közös határértékhez kovergálak ezt a közös határértéket e-vel jelöljük). Bizoyítás. Először azt bizoyítjuk, hogy mide pozitív egészre a < a + és b > b + vagyis a ) szigorúa mooto övő, b ) szigorúa mooto fogyó). Az előbbi egyelőtleség midkét oldalából + -edik gyököt vova, az utóbbiak midkét oldalából pedig + 2-edik gyököt vova azt kapjuk, hogy elég ezeket bizoyítauk: ) + < + 2 ) + + + < +2. + Itt az első egyelőtleséget megkapjuk, ha felírjuk az + tagú, +,..., + ) sorozatra a mértai és számtai közepek közti egyelőtleséget, a második egyelőtleség bizoyítása céljából pedig elegedő, ha az + 2 tagú, +,..., + ) sorozatra írjuk fel a harmoikus és mértai közepek közti egyelőtleséget, ugyais egyszerű számolással elleőrizhető, hogy az előbbi sorozat számtai közepe és az utóbbi sorozat harmoikus közepe egyarát + 2)/ + )-gyel egyelő. a és b defiíciójából látható, hogy a < b, így az eddigiekből az is következik, hogy midkét sorozat korlátos: a 2 alsó, b 4 felső korlátja midkét sorozatak. Végül abból, hogy a b a ) sorozat előáll egy korlátos sorozat és egy ullsorozat szorzatakét, következésképp b a ) ullsorozat: b a + ) + ) a, azt kapjuk, hogy a két határérték valóba egyelő egymással. 4

4. i0 /i!) e. Bizoyítás. Vezessük be az x : + /), y : i0 /i! N) jelöléseket. Az előző határérték és a közrefogási elv alapjá elég azt igazoli, hogy mide -re x y e. x y 2), ha >, akkor a biomiális tételből és a biomiális együttható defiíciójából ezt kapjuk: x 2 + i2 ) i 2 + i i2 i! i j j ) < 2 + Ha valamely N pozitív egészre e < y N vola, akkor abból, hogy [ ) ] N N 2 + 2 + i2 i i i2 i! i j i2 j ) y N i! y. 2) koverges sorozatok összege koverges, az összeg esze egyelő a eszek összegével), adóda olya N-él agyobb m egész létezése, amelyre már eek a sorozatak az m-edik tagja is agyobb vola e-él, így ez még ikább igaz vola x m -re lásd x m -ek a 2) formulából kiolvasható, a biomiális tétel segítségével törtéő előállítását), ami viszot lehetetle, mert az előző határérték tárgyalása sorá bizoyítottak szerit x ) mooto övő, határértéke e, tehát mide tagja kisebb-egyelő e-él. 5. Legye q > egész szám, tegyük fel, hogy létezik a x ) : A, és ha q páros, akkor azt is tegyük fel, hogy mide -re x 0. Ekkor a q x ) sorozatak is va határértéke, s ez a határérték valós A eseté q A-val, A / R eseté A-val egyelő. Bizoyítás. Ha A / R, akkor az állítás abból következik, hogy mide pozitív K szám eseté a q x > K, illetve páratla q eseté a q x < K egyelőtleség egyeértékű az x > K q, illetve az x < K q egyelőtleséggel, ezért ha az egyik teljesül egy küszöbidextől kezdve mide -re, akkor ugyaez modható a vele egyeértékű másikra is. Hasolóa egyszerűe itézhető el az A 0 eset is amiatt, hogy a ε < q x < ε egyelőtleségpár potosa akkor teljesül, amikor x < ε q. Tekitsük végül azt az esetet, amikor A ullától külöböző valós szám. A q x q A ) sorozatról mutatjuk meg azt, hogy ullához tart. E sorozat emegatív tagú, így a közrefogási elv alapjá elég azt igazoli, hogy e sorozat egy küszöbtől kezdve) felülről becsülhető az x A ) sorozatak egy kostasszorosával. Legye M olya küszöbidex, amelytől kezdve mide -re x A < A, ezekre az -ekre tehát x és A azoos előjelűek, következésképpe q x q A q i0 x A ) ) q i ) q q i x A ) x A ) q q i ) q q i i0 x A q A ) q x A. x és A azoos előjelű voltából a csillaggal megjelölt lépés jogossága egatív A és páratla q eseté azért következik páros q eseté persze az x 0 feltétel miatt A em lehet egatív), mert ekkor a evező mide tagjába azoos előjelűek a téyezők, hisze vagy midkét kitevő páros, vagy midkét kitevő páratla. A evező tagjaiak pozitív voltából következik a következő lépés helyessége is: a evezőt csökketettük azáltal, hogy egy kivétellel az összes tagját elhagytuk. 5

6. Mide racioális r szám eseté + r! e ) r. Bizoyítás. Először azt bizoyítjuk, ráadásul mide valós r eseté, hogy ez a sorozat egy küszöbtől kezdve mooto övő, kokrétabba azt, hogy ha az pozitív egész agyobb mit r, akkor a : + r ) ) + + r + < a +. + Az r esetbe alkalmazott módszer most is eredméyre vezet lásd a 3. határérték tárgyalását): írjuk fel a mértai és számtai közepek közti egyelőtleséget az + tagú, + r,..., + r ) sorozatra, majd az így kapott egyelőtleség midkét oldalát emeljük + -edik hatváyra. Az r 0 esetbe az állítás yilvávaló: a kostas sorozat határértéke. Az eddig bizoyítottakból már következik, hogy a )-ek va határértéke, ezért elég valamely részsorozatáról igazoli azt, hogy határértéke e r. Ha r pozitív racioális szám, akkor előállítható két pozitív egész, modjuk p és q háyadosakét, ekkor a k a kp részsorozatról igazoljuk, hogy határértéke e r q e) p : az a kp + ) kp q + ) p kq kq kq átalakítás miatt elég arról a k x k sorozatról bizoyítai azt, hogy q e-hez tart, amelyek k-adik tagja a szögletes zárójelek között látható, ehhez az előző 5.) evezetes határérték miatt elég, ha a k + /kq)) kq sorozat e-hez tart, ami igaz, hisze ez részsorozata aak a sorozatak, amelyek határértékekét az e számot értelmeztük ld. 3.). Az r -re voatkozó állítás, hogy tudiillik ) ) e, yilvá egyeértékű azzal, hogy ) + + e, de az utóbbi sorozat épp a reciproka egy olya sorozatak, amelyről már tudjuk, hogy e-hez tart ld. 3.). Legye végül r egatív racioális szám, tehát valamely pozitív egész p és q számokkal r p/q. Mithogy e r q e elég, ha a pozitív racioális r eseté alkalmazott godolatmeetet egyetle apró változtatással megismételjük: az r esetbe vizsgált sorozatak a k qk idexsorozathoz tartozó részsorozata /e-hez tart, ezért eek q-adik gyöke q /e-hez, így az utóbbiak a p-edik hatváya e r -hez, amiből az derül ki, hogy a k a pk részsorozat határértéke e r. 6 p,

7. Ha az x x ) sorozatak va határértéke és mide pozitív egész -re A : A x) : x + + x )/, akkor eek az újabb sorozatak melyet az x sorozat számtaiközép-sorozatáak evezük) szité va határértéke, s ez megegyezik az x ) sorozat határértékével. Bizoyítás. a) Tegyük fel először azt, hogy az x sorozat ullsorozat. Legye ε tetszőleges pozitív szám és M olya küszöbidex, amelytől kezdve mide -re x < ε/2, míg N olya pozitív egész, amelytől kezdve mide -re x + + x M c/ ullsorozat mide rögzített valós c eseté!). Ekkor az M és N agyobbikáál agyobb pozitív egészekre A x i M x i + i i im+ < ε 2 x i < ε 2 + M ε 2 < ε. b) Ha x ) : c R és mide -re y : x c, akkor y ) ullsorozat, így a már bizoyítottak szerit i x i c 0 A y) A x) c). c) Ha x ) +, K R +, M olya küszöbidex, amelytől kezdve mide -re x > 2K + ), N pedig olya, amelytől kezdve mide -re M x i > i ilye ismét azért létezik, mert c/ ullsorozat mide rögzített valós c eseté), akkor az N és 2M agyobbikáál agyobb -ekre M x i x i + i i im+ x i > + M 2K + ) + M )2K + ) > + 2K + ) + K. 2 d) Ha x ), akkor az imét bizoyítottak szerit az A x) A x) sorozat határértéke +. 8. Ha a pozitív tagú x x ) sorozatak va határértéke, továbbá mide pozitív egész -re G : G x) : x... x, és H : H x) : x +... +, x akkor ezekek az újabb sorozatokak melyeket az x sorozat mértaiközép-sorozatáak, illetve harmoikusközép-sorozatáak evezük) szité va határértékük, s ezek 7

megegyezek x )-el. Bizoyítás. A harmoikus, a mértai, és a számtai közepek közti egyelőtleség szerit és persze amiatt, hogy pozitív tagú sorozatról va szó,) mide -re 0 < H G A. 3) Ebből, a már bizoyított A ) x ) egyelőségből ld. 7.), és a közrefogási elvből következik, hogy elég a tételt a harmoikusközép-sorozatra bizoyítai. a) Tegyük fel először azt, hogy az x sorozat ullsorozat. Az A ) sorozat ullsorozat, így a közrefogási elvből adódik, hogy H ) is ullsorozat. b) Ha x ) : p R +, akkor x ) reciprokáak határértéke /p, ezért A /x)) /p, így az utóbbi sorozat reciprokáak ami em más, mit a H x)) sorozat határértéke ismét p. c) Ha x ) +, akkor /x ) ullsorozat, ezért A /x)) is ullsorozat, és persze pozitív tagú, ezért az utóbbi sorozat reciproka, a H x)) sorozat + -hez tart. 9. Az /!) sorozat ullsorozat. Bizoyítás. Az /) sorozat mértaiközép-sorozatáról va szó. 20.!! e. Bizoyítás. Elég azt igazoli, hogy ha x +/), akkor a vizsgált sorozatot megkaphatjuk úgy, hogy az x ) sorozatak a szité e-hez tartó) mértaiközép-sorozatát megszorozzuk az -hez tartó / + )) sorozattal: + G x) 2 + 32 2... + ) + ) 2 ) +! az utolsó előtti lépésbe egyszerűsítést hajtottuk végre.!, 2.! + 2 + 3 +... + ) +. Bizoyítás. Az első pozitív egész reciprokáak összegét s -el jelölve, az s ) sorozat szigorúa mooto övő s + s / + ) > 0), tehát va határértéke, és ez a határérték megegyezik a sorozat értékkészletéek felső határával. Idirekt úto folytatjuk: ha ez a felső határ em + lee, akkor egy p pozitív szám lee. De akkor a p /2 szám már em lehete felső korlátja a sorozatak, tehát léteze olya N pozitív egész, melyre s N > p /2 lee. Ebből viszot a p szám felső korlát volta és az /) sorozat mooto fogyó volta miatt, amiek következtébe mide k N +, 2N eseté /k /2N),) p s 2N s N + adóda, ami képteleség. 2N kn+ k > p 2 + N 2N p 2 + 2 p 8