Math Problem Statement

lim(a_n)=+inf, lim(b_n)=B, B<0. Докажи что lim(a_n*b_n)=-inf.

Solution

Чтобы доказать, что lim(anbn)=\lim(a_n b_n) = -\infty, при условиях:

  • lim(an)=+\lim(a_n) = +\infty,
  • lim(bn)=B\lim(b_n) = B, где B<0B < 0,

используем свойства пределов произведения.

Доказательство

  1. Так как lim(an)=+\lim(a_n) = +\infty, это означает, что для любого положительного числа M>0M > 0 существует такой номер N1N_1, что для всех nN1n \geq N_1 выполняется an>Ma_n > M. То есть, последовательность ana_n стремится к бесконечности.

  2. Поскольку lim(bn)=B\lim(b_n) = B, где B<0B < 0, для любого ε>0\varepsilon > 0 существует такое число N2N_2, что для всех nN2n \geq N_2 выполняется неравенство bnB<ε|b_n - B| < \varepsilon. Следовательно, можно выбрать ε=B2\varepsilon = \frac{|B|}{2}, чтобы получить bn<B2<0b_n < \frac{B}{2} < 0 для всех nN2n \geq N_2.

  3. Теперь рассмотрим произведение anbna_n b_n. Для всех nmax(N1,N2)n \geq \max(N_1, N_2) выполняются условия:

    • an>Ma_n > M,
    • bn<B2b_n < \frac{B}{2}, где B<0B < 0.
  4. Тогда anbn<MB2a_n b_n < M \cdot \frac{B}{2}. Так как MM может быть произвольно большим, можно сделать anbna_n b_n сколь угодно отрицательным, то есть lim(anbn)=\lim(a_n b_n) = -\infty.

Таким образом, lim(anbn)=\lim(a_n b_n) = -\infty доказано.


Есть ли вопросы или нужна дополнительная информация?

Вопросы для дальнейшего изучения:

  1. Как обосновать предел произведения в общем случае?
  2. Что изменится, если B>0B > 0?
  3. Как доказать предел частного двух последовательностей?
  4. Что произойдет, если lim(an)=\lim(a_n) = -\infty?
  5. Как применить доказательство для случая, когда ana_n и bnb_n являются функциями?

Совет:

При работе с пределами всегда полезно рассмотреть поведение каждой из последовательностей на бесконечности или при стремлении к конкретным значениям.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Limits
Sequences
Product of Limits

Formulas

lim(a_n * b_n) = lim(a_n) * lim(b_n)

Theorems

Limit of a Product
Properties of Limits

Suitable Grade Level

Undergraduate