Math Problem Statement

(2n^2)/(n+1) сходится? При n inf

Solution

Для анализа сходимости выражения (2n²) / (n + 1) при nn \to \infty, рассмотрим предел:

limn2n2n+1\lim_{n \to \infty} \frac{2n^2}{n+1}

Шаги решения:

  1. Упрощение выражения: Чтобы упростить, выделим старшую степень в числителе и знаменателе. Домножим и разделим на nn, чтобы оставить коэффициенты при старших степенях:

    2n2n+1=2n2n(1+1n)=2n1+1n\frac{2n^2}{n+1} = \frac{2n^2}{n \cdot \left(1 + \frac{1}{n}\right)} = \frac{2n}{1 + \frac{1}{n}}

  2. Предел при nn \to \infty: При nn \to \infty, дробь 1n0\frac{1}{n} \to 0. Тогда выражение упрощается:

    limn2n1+1n=limn2n1=\lim_{n \to \infty} \frac{2n}{1 + \frac{1}{n}} = \lim_{n \to \infty} \frac{2n}{1} = \infty

  3. Вывод: Предел выражения (2n²) / (n + 1) при nn \to \infty равен бесконечности, следовательно, последовательность расходится.


Итог:

Выражение (2n²) / (n + 1) расходится при nn \to \infty.


Хотите более подробное объяснение?

5 Вопросов для расширения темы:

  1. Как рассмотреть поведение других степенных выражений вида anmbnk+c\frac{an^m}{bn^k + c}?
  2. Что произойдет, если знаменатель увеличится до n2+1n^2 + 1? Сойдётся ли тогда?
  3. Как доказать сходимость или расходимость других последовательностей через свойства рядов?
  4. Можно ли использовать правило Лопиталя для нахождения предела в данной задаче?
  5. Как связана сходимость последовательности с суммой ряда?

Совет:

Для анализа степенных функций при nn \to \infty, сравнивайте старшие степени числителя и знаменателя — это наиболее быстрый способ определить поведение последовательности.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Limits
Sequence Convergence
Asymptotic Behavior

Formulas

lim_{n \to \infty} f(n)
\frac{a_n}{b_n} = \frac{a}{b} \text{ (if } b \neq 0\text{ as } n \to \infty\text{)}

Theorems

Limit Properties
Asymptotic Dominance

Suitable Grade Level

Undergraduate Mathematics or Advanced High School