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Equações Diferenciais - Profa. Rosely Pestana 1 Qual é o próximo número? a) 0, 2, 4, 6, 8, ? b) 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, ? c) 2, 10, 12, 16, 17, 18, 19, ? d) U, D, T, Q, C, S, S, O, N, D, ? e) 3, 7, 2, 7, 12, 8, 11, 17, 14, ?, ?, ? g) 1 11 21 1211 111221 312211 13112221 ? Em 1202, Leonardo de Pisa, também conhecido por Fibonacci, formulou o seguinte problema: A partir de um casal de coelhos recém-nascidos, quantos casais de coelhos existirão após 12 meses, supondo-se que: nenhum coelho morre, todo casal de coelhos tem um primeiro casal de filhotes com dois meses de idade e, após ter o primeiro casal de filhotes, gera um novo casal todo mês. Não é difícil constatar que o número de casais de coelhos a cada mês é dado pela seqüência 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, ... SEQÜÊNCIAS DEFINIÇÃO 1. Uma seqüência numérica é uma função definida no conjunto dos números naturais não-nulos e que toma valores no conjunto dos números reais. Em símbolos, uma seqüência numérica é uma função f: N* → R Se f é uma seqüência, então denotamos por a imagem de n pela função f, isto é, f(n) = an. Ele é chamado o termo de ordem n ou n-ésimo termo da seqüência. O índice n denota a posição do elemento ou termo an na seqüência. Escrevemos {a1, a2, a3, ...} ou {an} para indicar a seqüência f. Como as seqüências podem ser construídas? �Termo geral: cada termo é expresso em função de sua posição. �Fórmula de recorrência: são dadas duas regras: uma para identificar o primeiro termo e outra para calcular cada termo a partir do anterior. �Propriedades dos termos: é dada uma propriedade que caracteriza os termos das seqüência. Equações Diferenciais - Profa. Rosely Pestana 2 Exemplos: n a 1 ) n b) n 1 + ( )n1 c) n − n2 d) n! 1 1 1 1 1, , , , ,... 2 3 4 5 → 1 2 3 4 5 , , , , ... 2 3 4 5 6 → 1 1 1 1 1, , , , ,... 2 3 4 5 → − − − 4 2 4 2,2, , , ... 3 3 15 → DEFINIÇÃO 2. Dizemos que uma seqüência {an} converge (ou é convergente) se existe o limite , isto é, se = A, com A < ∞. Caso contrário, se não existe ou = ∞, dizemos que a seqüência diverge (ou é divergente). n n alim +∞→ n n alim +∞→ n n alim +∞→ n n alim +∞→ Vejamos alguns exemplos! Uma característica que pode ser observada nas seqüências é o agrupamento ou não de seus elementos em torno de um número real. Exemplos: n a 1 ) 1 1 1 1 1, , , , ,... 2 3 4 5 → n 1 lim 0 n→+∞ = n b) n 1 + 1 2 3 4 5 , , , , ,... 2 3 4 5 6 → n n lim 1 n 1→+∞ = + CONVERGENTE CONVERGENTE Exemplos: { }c) n 1,2,3,4,5,...→ n lim n →+∞ = +∞ ne d) n 2 3 4 5e e e e e, , , , ,... 2 3 4 5 → n n e lim n→+∞ = +∞ DIVERGENTE DIVERGENTE Exemplos: ( ){ }ne) 1− 1,1, 1,1, 1,...→ − − − ( )n n não existe lim 1 →+∞ − ln(n) f) n n ln(n) lim 0 n→+∞ = DIVERGENTE CONVERGENTE DEFINIÇÃO 3. Dizemos que uma seqüência {an} é crescente se an < an+1, qualquer que seja n, isto é, a1 < a2 < a3 < ... e decrescente se an > an+1, para todo n, isto é, a1 > a2 > a3 > ... Uma seqüência é dita monótona se for crescente ou decrescente. OBSERVAÇÃO: 11 >+ n n a a n 1 n a 1 a + < DECRESCENTE CRESCENTE Equações Diferenciais - Profa. Rosely Pestana 3 Exemplos: n a 1 ) 2 4 6 ... 2n b) n! ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ DECRESCENTE CRESCENTE n c) n 1 + CRESCENTE 2 n d) n 1 + DECRESCENTE DEFINIÇÃO 4. Uma seqüência {an} é limitada superiormente se existe um número M, tal que M ≥ an para todo n e chamamos M de cota superior. E é limitada inferiormente se existe um número m, tal que m ≤ an para todo n e chamamos m de cota inferior. Se uma seqüência {an} é limitada inferiormente e superiormente, dizemos que {an} é uma seqüência limitada. Exemplo: é uma seqüência limitada. 1 n TEOREMA. Toda seqüência monótona e limitada é convergente. Pelo teorema anterior, a seqüência é convergente. 1 n
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