\( \newcommand{\Ds}{\displaystyle} \newcommand{\PP}{{\mathbb P}} \newcommand{\RR}{{\mathbb R}} \newcommand{\KK}{{\mathbb K}} \newcommand{\CC}{{\mathbb C}} \newcommand{\ZZ}{{\mathbb Z}} \newcommand{\NN}{{\mathbb N}} \newcommand{\TT}{{\mathbb T}} \newcommand{\QQ}{{\mathbb Q}} \newcommand{\Abs}[1]{{\left|{#1}\right|}} \newcommand{\Floor}[1]{{\left\lfloor{#1}\right\rfloor}} \newcommand{\Ceil}[1]{{\left\lceil{#1}\right\rceil}} \newcommand{\sgn}{{\rm sgn\,}} \newcommand{\Set}[1]{{\left\{{#1}\right\}}} \newcommand{\Norm}[1]{{\left\|{#1}\right\|}} \newcommand{\Prob}[1]{{{{\mathbb P}}\left[{#1}\right]}} \newcommand{\Mean}[1]{{{{\mathbb E}}\left[{#1}\right]}} \newcommand{\cis}{{\rm cis}\,} \newcommand{\one}{{\mathbf 1}} \newcommand{\One}[1]{{\bf 1}\left(#1\right)} \renewcommand{\Re}{{\rm Re\,}} \renewcommand{\Im}{{\rm Im\,}} \renewcommand{\arg}{{\rm arg\,}} \renewcommand{\Arg}{{\rm Arg\,}} \renewcommand{\deg}{{\rm deg\,}} \renewcommand{\vol}{{\rm vol\,}} \renewcommand{\span}{{\rm span\,}} \newcommand{\ft}[1]{\widehat{#1}} \newcommand{\wt}[1]{\widetilde{#1}} \newcommand{\FT}[1]{\left(#1\right)^\wedge} \newcommand{\Lone}[1]{{\left\|{#1}\right\|_{1}}} \newcommand{\Linf}[1]{{\left\|{#1}\right\|_\infty}} \newcommand{\inner}[2]{{\langle #1, #2 \rangle}} \)

Απειροστικός Λογισμός Μιας Μεταβλητής

Μιχάλης Κολουντζάκης

Τμήμα Μαθηματικών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, Πανεπιστήμιο Κρήτης

 

Ακολουθίες

Ακ-1.

Η έννοια της ακολουθίας αριθμών

YouTube video preview

Ακ-2.

Αντιστοιχείστε τους παρακάτω τύπους για ακολουθίες με τις ακολουθίες που δίνονται ως τιμές.

Η αρχική τιμή του δείκτη \(n\) είναι το 1.

\((-1)^{n+1}n\)

\(\frac{1+(-1)^n}{2}\)

\(n\bmod3\) (όπου \(a\bmod b\) είναι το υπόλοιπο της διαίρεσης \(a\) διά \(b\))

Το πλήθος των διαιρετών του \(n\) ανάμεσα στους ακεραίους \(\{1,2,\ldots,n\}\)

\(1/n!\)

Ακ-3.

Η ακολουθία \(x_n\), \(n\ge1\), ορίζεται από \(x_1=2\), \(x_2=1\) και για \(n\ge3\), \(x_n=2x_{n-1}+x_{n-2}\). Υπολογίστε το \(x_5\).

Απάντηση

Ακ-4.

Μονότονες ακολουθίες

YouTube video preview

Ακ-5.

Λέμε ότι μια ακολουθία \(a_n\) είναι τελικά φθίνουσα αν υπάρχει \(k\) ώστε \(n\ge k\Rightarrow a_n\ge a_{n+1}\).

Η ακολουθία \(a_n=n10^n/11^n\), \(n\ge1\), είναι τελικά φθίνουσα. Ποιο είναι το ελάχιστο \(k\) για το οποίο ισχύει η παραπάνω συνεπαγωγή;

Απάντηση

Ακ-6.

Το ακέραιο μέρος \(\lfloor x\rfloor\) είναι ο μέγιστος ακέραιος \(\le x\), και το κλασματικό μέρος ορίζεται από \(\{x\}=x-\lfloor x\rfloor\).

Επιλέξτε τις προτάσεις που ισχύουν για κάθε \(x\in\mathbb R\).

Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές:

Ακ-7.

Φραγμένες ακολουθίες

YouTube video preview

Ακ-8.

Μια ακόμη απόδειξη του ότι άνω και κάτω φραγμένη συνεπάγεται φραγμένη

Έστω ότι η ακολουθία \(x_n\) είναι άνω και κάτω φραγμένη, ισχύει δηλ. για κάποιους πραγματικούς αριθμούς \(u, v\) ότι \[v \le x_n \le u\] για κάθε \(n\). Θα δείξουμε ότι η \(x_n\) είναι φραγμένη, δηλ. ότι η \(\Abs{x_n}\) είναι άνω φραγμένη.
Έχουμε \(v \le x_n \le u\). Πολλαπλασιάζοντας με -1 παίρνουμε \(-u \le -x_n \le -v\). Ας είναι \(M = \max\{\Abs{u}, \Abs{v}\}\). Τότε \(-M \le v\) και \(-M \le -u\). Επίσης \(u \le M\) και \(-v \le M\). Από αυτές τις ανισότητες και τις ανισότητες παραπάνω για τα \(\pm x_n\) παίρνουμε τις δύο ανισότητες
\[ -M \le -x_n \le M \text{ και } -M \le x_n \le M. \]
Από αυτές προκύπτει ότι \(\Abs{x_n} \le M\), όπως έπρεπε να δείξουμε. 


Ακ-9.

Επιλέξτε ακριβώς τις φραγμένες ακολουθίες. Το \(n\) ξεκινά από το 2 (για να είναι καλώς ορισμένα όλα τα κλάσματα).

Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές: