Math Problem Statement

lim(a_n)=+inf, lim(b_n)=B. Докажи что lim(a_n*b_n)=+inf.

Solution

Чтобы доказать, что lim(anbn)=+\lim (a_n \cdot b_n) = +\infty, если liman=+\lim a_n = +\infty и limbn=B\lim b_n = B, где B>0B > 0, используем свойства пределов.

Доказательство:

  1. Заданные условия:

    • liman=+\lim a_n = +\infty. Это означает, что для любого положительного числа M>0M > 0 существует такое N1NN_1 \in \mathbb{N}, что для всех nN1n \geq N_1 выполняется an>Ma_n > M.
    • limbn=B\lim b_n = B, где B>0B > 0. Это означает, что для любого ε>0\varepsilon > 0 существует такое N2NN_2 \in \mathbb{N}, что для всех nN2n \geq N_2 выполняется bnB<ε|b_n - B| < \varepsilon.
  2. Выбор параметров: Пусть ε=B2\varepsilon = \frac{B}{2}, тогда для всех nN2n \geq N_2 будет: bnB<B2    BB2<bn<B+B2    B2<bn<3B2.|b_n - B| < \frac{B}{2} \implies B - \frac{B}{2} < b_n < B + \frac{B}{2} \implies \frac{B}{2} < b_n < \frac{3B}{2}. То есть, для больших nn значения bnb_n остаются строго положительными.

  3. Утверждение о произведении: Поскольку an+a_n \to +\infty и bnb_n остается положительным (и близким к BB), их произведение также стремится к ++\infty.

    Действительно, для любого M>0M > 0 найдем N=max(N1,N2)N = \max(N_1, N_2). Тогда для всех nNn \geq N выполняется: an>Mиbn>B2.a_n > M \quad \text{и} \quad b_n > \frac{B}{2}. Отсюда: anbn>MB2.a_n \cdot b_n > M \cdot \frac{B}{2}. Так как MM можно брать сколь угодно большим, то и anbna_n \cdot b_n можно сделать сколь угодно большим, что доказывает: lim(anbn)=+.\lim (a_n \cdot b_n) = +\infty.

Вывод:

Если an+a_n \to +\infty и bnB>0b_n \to B > 0, то lim(anbn)=+\lim (a_n \cdot b_n) = +\infty.


Хотите более детальные пояснения или примеры?
Вот 5 вопросов, которые могут помочь углубить понимание:

  1. Что произойдет с пределом произведения, если B<0B < 0?
  2. Как будет выглядеть доказательство для случая, когда B=0B = 0?
  3. Можем ли мы использовать аналогичное доказательство, если bn+b_n \to +\infty и ana_n ограничена?
  4. Что изменится, если ana_n \to -\infty и bnB<0b_n \to B < 0?
  5. Как это доказательство меняется, если bnb_n принимает отрицательные значения для некоторых nn?

Совет: Использование ε\varepsilon-δ\delta аргументации — мощный инструмент в доказательстве пределов, особенно при разборе случаев с бесконечностью.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Limits
Sequences
Infinity

Formulas

lim(a_n) = +∞
lim(b_n) = B
lim(a_n * b_n) = +∞

Theorems

Limit product rule
Epsilon-Delta proof technique

Suitable Grade Level

Undergraduate (Calculus I)