Math Problem Statement

Пусть
{ a n }

{ 1 ln ( n + 1 ) } ,

{ b n }

{ sin n } ,

{ c n }

{ ln n} последовательность { b n ⋅ c n } — ограниченная

Solution

Даны последовательности:

an=1ln(n+1),a_n = \frac{1}{\ln(n+1)}, bn=sin(n),b_n = \sin(n), cn=ln(n).c_n = \ln(n).

Требуется исследовать последовательность bncn=sin(n)ln(n)b_n \cdot c_n = \sin(n) \cdot \ln(n) на ограниченность.

1. Поведение последовательности sin(n)\sin(n)

Последовательность bn=sin(n)b_n = \sin(n) колеблется между значениями 1-1 и 11 для всех nn, то есть:

1sin(n)1.-1 \leq \sin(n) \leq 1.

2. Поведение последовательности ln(n)\ln(n)

Функция cn=ln(n)c_n = \ln(n) является неограниченной и возрастает при nn \to \infty. Для больших nn, ln(n)\ln(n) \to \infty.

3. Исследование произведения sin(n)ln(n)\sin(n) \cdot \ln(n)

Поскольку sin(n)\sin(n) ограничена по модулю и принимает значения в пределах [1,1][-1, 1], а ln(n)\ln(n) стремится к бесконечности при увеличении nn, произведение sin(n)ln(n)\sin(n) \cdot \ln(n) будет неограниченным, так как ln(n)\ln(n) растет безгранично, а sin(n)\sin(n) продолжает осциллировать.

Вывод

Последовательность bncn=sin(n)ln(n)b_n \cdot c_n = \sin(n) \cdot \ln(n) не является ограниченной, так как произведение с растущей функцией ln(n)\ln(n) ведет к неограниченному росту значений.

Хочешь узнать подробнее или остались вопросы?


Вот 5 вопросов для расширения понимания:

  1. Почему функция ln(n)\ln(n) возрастает медленно, но всё же стремится к бесконечности?
  2. Как математически описать поведение осциллирующих последовательностей, подобных sin(n)\sin(n)?
  3. Какие другие примеры можно привести для неограниченных последовательностей?
  4. Как проверить ограниченность других произведений последовательностей?
  5. В каких ситуациях произведение двух последовательностей может быть ограниченным?

Совет: При изучении пределов произведений, всегда важно учитывать асимптотическое поведение каждой из последовательностей.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Sequence Analysis
Limits
Oscillating Functions
Logarithmic Growth

Formulas

a_n = 1 / ln(n+1)
b_n = sin(n)
c_n = ln(n)
b_n ⋅ c_n = sin(n) ⋅ ln(n)

Theorems

Logarithmic Function Growth
Oscillation of Sine Function

Suitable Grade Level

Undergraduate Level - Calculus or Advanced Mathematics