הבדלים בין גרסאות בדף "88-132 אינפי 1 סמסטר א' תשעב/מדמח/פתרון בוחן 1"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
(ב)
 
(6 גרסאות ביניים של 2 משתמשים אינן מוצגות)
שורה 1: שורה 1:
 +
[[קטגוריה:פתרון מבחנים]][[קטגוריה:אינפי]]
 +
[[מדיה:11Infi1CSBohan1.pdf|בוחן 1 לתלמידי מדעי המחשב]]
 +
 
==1==
 
==1==
 +
<math>L</math> הנו גבול הסדרה <math>a_n</math> אם לכל <math>\varepsilon>0</math> קיים מקום בסדרה <math>N</math> כך שלכל <math>n>N</math> מתקיים <math>|a_n-L|<\varepsilon</math> .
  
L הינו גבול הסדרה <math>a_n</math>אם לכל אפסילון גדול מאפס קיים מקום בסדרה <math>N_\epsilon</math> כך שלכל <math>n>N_\epsilon</math> מתקיים <math>|a_n-L|<\epsilon</math>
+
<math>L</math> '''אינו''' גבול הסדרה <math>a_n</math> אם '''קיים''' <math>\varepsilon>0</math> כך ש'''לכל''' מקום <math>N</math> בסדרה '''קיים''' <math>n>N</math> כך ש- <math>|a_n-L|\ge\varepsilon</math> .
 
+
 
+
L '''אינו''' גבול הסדרה <math>a_n</math> אם '''קיים''' אפסילון גדול מאפס כך ש'''לכל''' מקום N בסדרה '''קיים''' <math>n>N</math> כך ש <math>|a_n-L|\geq\epsilon</math>
+
  
 
==2==
 
==2==
שורה 13: שורה 14:
  
 
==4==
 
==4==
 +
כיון שהאבר הראשון חיובי, ושאר האברים הם ריבועים, קל לראות כי כל הסדרה חיובית. לכן
 +
:<math>a_{n+1}<a_n\iff a_n^2<a_{n-1}^2\iff a_n<a_{n-1}</math>
 +
ניתן על כן להוכיח באינדוקציה כי מונוטוניות הסדרה נקבעת על-ידי הזוג הראשון. כאשר <math>c>1</math> הסדרה מונוטונית עולה, כאשר <math>c=1</math> קל לראות שהסדרה קבועה, וכאשר <math>0<c<1</math> הסדרה מונוטונית יורדת.
  
כיוון שהאיבר הראשון חיובי, ושאר האיברים הם ריבועים, קל לראות כי כל הסדרה חיובית. לכן
+
כאשר הסדרה מונוטונית קבועה, היא קבוע <math>1</math> ולכן זהו גבולה.
  
::<math>a_{n+1}<a_n \iff a_n^2<a_{n-1}^2\iff a_n<a_{n-1}</math>
+
כאשר הסדרה מונוטונית יורדת היא חסומה מלרע על-ידי <math>0</math> ולכן מתכנסת (מונוטונית וחסומה). נמצא את גבולה:
  
ניתן על כן להוכיח באינדוקציה כי מונוטוניות הסדרה נקבעת על ידי הזוג הראשון. כאשר <math>c>1</math> הסדרה מונוטונית עולה, כאשר <math>c=1</math> קל לראות שהסדרה קבועה, וכאשר <math>0<c<1</math> הסדרה מונוטונית יורדת.
+
נסמן <math>\lim\limits_{n\to\infty}a_n=L</math> ולכן <math>\lim\limits_{n\to\infty}a_{n+1}=L</math> ולכן:
 +
:<math>L^2=L</math>
 +
כלומר <math>L=1</math> או <math>L=0</math> . כיון שאנו עוסקים במקרה בו <math>c<1</math> והסדרה מונוטונית יורדת, <math>L=\lim\limits_{n\to\infty}a_n\le c<1</math> ולכן <math>L=0</math> .
  
כאשר הסדרה מונוטונית קבועה, היא קבוע 1 ולכן גבולה הוא אחד.
+
באופן דומה, כאשר הסדרה מונוטונית עולה, אם היא הייתה מתכנסת גבולה היה גדול מ-1 בסתירה.
 
+
כאשר הסדרה מונוטונית יורדת היא חסומה מלרע על ידי אפס ולכן מתכנסת (מונוטונית וחסומה). נמצא את גבולה:
+
 
+
נסמן <math>\lim a_n=L</math> ולכן <math>\lim a_{n+1}=L</math>ולכן:
+
 
+
::<math>L^2=L</math>
+
 
+
כלומר L שווה לאחד או אפס. כיוון שאנו עוסקים במקרה בו <math>c<1</math> והסדרה מונוטונית יורדת, <math>L=\lim a_n\leq c<1</math> ולכן הגבול שווה אפס.
+
 
+
 
+
באופן דומה, כאשר הסדרה מונוטונית עולה, אם היא הייתה מתכנסת גבולה היה גדול מאחד בסתירה.
+
  
 
==5==
 
==5==
 
 
משיעורי הבית
 
משיעורי הבית
  
שורה 40: שורה 34:
  
 
===א===
 
===א===
חסומה כפול שואפת לאפס לכן שואף לאפס
+
חסומה כפול שואפת ל-0 לכן שואף ל-0
  
 
===ב===
 
===ב===
<math>\sqrt[n]{9^{n+1}-3^{2n}}=\sqrt[n]{9\cdot 9^n-9^{n}}=\sqrt[n]{9^n\cdot 8}=9\sqrt[n]{8}\rightarrow 9</math>
+
<math>\sqrt[n]{9^{n+1}-3^{2n}}=\sqrt[n]{9\cdot9^n-9^{n}}=\sqrt[n]{9^n\cdot8}=9\sqrt[n]8\to9</math>
  
 
===ג===
 
===ג===
<math>L=\frac{L^2}{2}+\frac{1}{2}</math> ולכן <math>L=1</math>
+
<math>L=\frac{L^2}{2}+\frac12</math> ולכן <math>L=1</math>
 +
 
 +
===ד===
 +
<math>\left(1+\frac{3n}{n^2+1}\right)^n=\left(1+\frac1{\frac{n}{3}+\frac1{3n}}\right)^{n\cdot\frac{\frac{n}{3}+\frac1{3n}}{\frac{n}{3}+\frac1{3n}}}=\left(1+\frac1{\frac{n}{3}+\frac1{3n}}\right)^{\left(\frac{n}{3}+\frac1{3n}\right)\cdot{\frac{n}{\frac{n}{3}+\frac1{3n}}}}\to e^3</math>
 +
 
 +
===ה===
 +
לפי משפט אם הגבול <math>\lim\limits_{n\to\infty}\dfrac{a_{n+1}}{a_n}=L</math> קיים, אזי מתקיים <math>\lim\limits_{n\to\infty}\sqrt[n]{a_n}=L</math> (בכיוון ההפוך זה לא נכון)
 +
 
 +
לכן מספיק לחשב את הגבול הראשון, במקרה זה:
 +
 
 +
<math>\dfrac{a_{n+1}}{a_n}=\frac{\big(2(n+1)\big)!(n!)^2}{\big((n+1)!\big)^2(2n)!}=\frac{(2n+1)(2n+2)}{(n+1)^2}=\frac{2(n+1)(2n+1)}{(n+1)^2}=\frac{4n+2}{n+1}\to 4</math>

גרסה אחרונה מ־05:24, 19 ביוני 2017

בוחן 1 לתלמידי מדעי המחשב

תוכן עניינים

1

L הנו גבול הסדרה a_n אם לכל \varepsilon>0 קיים מקום בסדרה N כך שלכל n>N מתקיים |a_n-L|<\varepsilon .

L אינו גבול הסדרה a_n אם קיים \varepsilon>0 כך שלכל מקום N בסדרה קיים n>N כך ש- |a_n-L|\ge\varepsilon .

2

משיעורי הבית

3

משיעורי הבית

4

כיון שהאבר הראשון חיובי, ושאר האברים הם ריבועים, קל לראות כי כל הסדרה חיובית. לכן

a_{n+1}<a_n\iff a_n^2<a_{n-1}^2\iff a_n<a_{n-1}

ניתן על כן להוכיח באינדוקציה כי מונוטוניות הסדרה נקבעת על-ידי הזוג הראשון. כאשר c>1 הסדרה מונוטונית עולה, כאשר c=1 קל לראות שהסדרה קבועה, וכאשר 0<c<1 הסדרה מונוטונית יורדת.

כאשר הסדרה מונוטונית קבועה, היא קבוע 1 ולכן זהו גבולה.

כאשר הסדרה מונוטונית יורדת היא חסומה מלרע על-ידי 0 ולכן מתכנסת (מונוטונית וחסומה). נמצא את גבולה:

נסמן \lim\limits_{n\to\infty}a_n=L ולכן \lim\limits_{n\to\infty}a_{n+1}=L ולכן:

L^2=L

כלומר L=1 או L=0 . כיון שאנו עוסקים במקרה בו c<1 והסדרה מונוטונית יורדת, L=\lim\limits_{n\to\infty}a_n\le c<1 ולכן L=0 .

באופן דומה, כאשר הסדרה מונוטונית עולה, אם היא הייתה מתכנסת גבולה היה גדול מ-1 בסתירה.

5

משיעורי הבית

6

א

חסומה כפול שואפת ל-0 לכן שואף ל-0

ב

\sqrt[n]{9^{n+1}-3^{2n}}=\sqrt[n]{9\cdot9^n-9^{n}}=\sqrt[n]{9^n\cdot8}=9\sqrt[n]8\to9

ג

L=\frac{L^2}{2}+\frac12 ולכן L=1

ד

\left(1+\frac{3n}{n^2+1}\right)^n=\left(1+\frac1{\frac{n}{3}+\frac1{3n}}\right)^{n\cdot\frac{\frac{n}{3}+\frac1{3n}}{\frac{n}{3}+\frac1{3n}}}=\left(1+\frac1{\frac{n}{3}+\frac1{3n}}\right)^{\left(\frac{n}{3}+\frac1{3n}\right)\cdot{\frac{n}{\frac{n}{3}+\frac1{3n}}}}\to e^3

ה

לפי משפט אם הגבול \lim\limits_{n\to\infty}\dfrac{a_{n+1}}{a_n}=L קיים, אזי מתקיים \lim\limits_{n\to\infty}\sqrt[n]{a_n}=L (בכיוון ההפוך זה לא נכון)

לכן מספיק לחשב את הגבול הראשון, במקרה זה:

\dfrac{a_{n+1}}{a_n}=\frac{\big(2(n+1)\big)!(n!)^2}{\big((n+1)!\big)^2(2n)!}=\frac{(2n+1)(2n+2)}{(n+1)^2}=\frac{2(n+1)(2n+1)}{(n+1)^2}=\frac{4n+2}{n+1}\to 4