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FUNDAMENTOS DE ANÁLISE. AULA 01. Atividade proposta 1. Fixado x > 0, para todo n ∈ N, mostre que (1 + x)n ≥ 1 + xn. GABARITO 1) P(1) é verdadeira. De fato: (1 + x)1 = 1 + x = 1 + x1 ≥ 1 + x1 2) Hipótese de Indução: (1 + x)k ≥ 1 + xk 3) Etapa Indutiva: (1 + x)k + 1 = (1 + x)k (1 + x) Pela Hipótese de Indução, temos (1 + x)k + 1 = (1 + x)k (1 + x) ≥ (1 + x)k (1 + x) Desenvolvendo a multiplicação, (1 + x)k+ 1 = (1 + x)k (1 + x) ≥ (1 + x)k (1 + x) = 1 + x + xk + xk+1 Como x, k > 0, (1 + x)k + 1 ≥ 1 + x + xk + xk + 1 ≥ 1 + xk + 1 Assim, o resultado é valido para todo n ∈ N 2. Para todo n ∈ N, n3 - n é divisível por 3. GABARITO 1) P(1) é verdadeira. De fato: 13 − 1 = 1 − 1 = 0 = 3 ∙ 0 2) Hipótese de Indução ∃q ∈ N, k3 - k = 3q 3) Etapa Indutiva: Utilizando produtos notáveis (k + 1)3 - (k + 1) = k3 + 3k2 + 3k + 1 - k -1 Evidenciando, (k + 1)3 - (k + 1) = k3 + 3k2 + 3k + 1 - k -1 = (k3 - k) + 3(k2 + k) Utilizando a hipótese de indução, (k + 1)3 - (k + 1) = (k3 - k) + 3(k2 + k) = 3q + 3(k2 + k) Colocando o 3 em evidência: (k + 1)3 - (k + 1) = 3q + 3(k2 + k) = 3(q + k2 + k) Temos que w = (q + k2 + k) ∈ N. (k + 1)3 = (k + 1) = 3w Assim, o resultado é valido para todo n ∈ N. 3. Mostre que 1 + 3 + 5 + ... (2n - 1) = n2 GABARITO Seja P (n): 1+3+5+... (2n - 1) = n2 1) P (1) é verdadeira: P (1): 1=12. Portanto, P (1) vale. 2) Hipótese de Indução. Suponhamos que P (k) vale, ou seja: 1 + 3 + 5 + ... (2k -1) = k2 3) Etapa Indutiva. Vamos mostrar que, valendo P (k), vale P (k+1), ou seja: 1 + 3 + 5 + ... (2k - 1) + (2k - 1 + 2) = n2, ou ainda, 1 + 3 + 5 + ... (2k -1) + (2k + 1) = n2 Assim, ficamos com: 1 + 3 + 5 + ... (2k - 1) + (2k - 1 + 2) = 1 + 3 + 5 + ... (2k - 1) + (2k + 1) Usando a Hipótese de Indução: 1 + 3 + 5 + ... (2k - 1) + (2k + 1) = k2 + (2k + 1) Usando os produtos notáveis, 1 + 3 + 5 + ... (2k - 1) + (2k + 1) = k2 + (2k + 1) = (k + 1)2 Portanto P (k+1) vale. Logo, P (n) vale para todo n ≥ 1 4. Podemos deduzir a teoria dos números naturais dos axiomas de Peano. Essa teoria estabelece a existência de uma função s: N → N que a cada número n ∈ N associa a um número s(n) ∈ N, dito sucessor de n. Sobre esses axiomas e sobre essa função é SOMENTE correto afirmar que. (I). Dois números que têm o mesmo sucessor, são iguais, ou ainda, números naturais diferentes possuem sucessores diferentes. (II). Existe um único número natural que não é sucessor de nenhum outro. (III). Se um subconjunto de números naturais contém o número 1 e, além disso, contém o sucessor de cada um de seus elementos, então esse conjunto coincide com o conjunto dos Naturais N. (I) (II) (I) e (II) (I), (II) e (III) (I) e (III) 5. Identificando cada propriedade formal da adição de números naturais com seu nome, obtemos respectivamente: (I). m + (n + p) = (m + n) + p (II). n + m = m + n (III). Dados m, n ∈ N somente uma das três alternativas pode ocorrer: m = n ou ∃ p ∈ N tal que m = n + p ou ∃ p ∈ N tal que n = m + p. (IV). m + n = m + p ⇒ n = p (I) Associativa, (II) Comutativa, (III) Tricotomia e (IV) Lei do Corte. (I) Comutativa, (II) Associativa, (III) Tricotomia e (IV) Lei do Corte. (I) Tricotomia, (II) Comutativa, (III) Associativa e (IV) Lei do Corte. (I) Associativa, (II) Lei do Corte, (III) Tricotomia e (IV) Comutativa. (I) Lei do Corte, (II) Tricotomia, (III) Comutativa e (IV) Associativa. 6. Identificando cada propriedade formal da relação de ordem com seu nome, obtemos respectivamente: (I) se m < n e n < p então m < p (II) dados m, n ∈ N somente uma das três alternativas pode ocorrer: ou m = n ou m < n ou m > n (III) se m < n então ∀p ∈ N∗ tem-se m + p < n + p (I) Monotonicidade da Adição, (II) Comutativa e (III) Tricotomia. (I) Transitividade, (II) Tricotomia e (III) Monotonicidade da Adição. (I) Tricotomia, (II) Transitividade e (III) Associativa. (I) Associativa, (II) Lei do Corte e (III) Tricotomia. (I) Monotonicidade da Adição, (II) Tricotomia e (III) Transitividade. AV. AP. 1. Seja a sequência {(3n3+1)/(2n2+n)}. Marque a alternativa que indica o limite da sequência quando n tende ao infinito. 2/3 3/2 3 2 4 2. Considere o conjunto dos números naturais: N = {1, 2, 3, 4, 5...}. Podemos deduzir a teoria dos números naturais dos 4 axiomas de Peano. Considere o terceiro axioma de Peano abaixo. P3: N-s(N) consta de um só elemento. É somente correto afirmar que: (I). Existe um único número natural que não é sucessor de nenhum outro. (II). Existe um único elemento 1 no conjunto N, tal que 1≠s(n) para todo n ∈ N. (III). Todo elemento pertencente a N possui um único sucessor em N. (I) e (III) (III) (I) e (II) (II) (II) e (III) 3. Seja a sequência {5n/e2n}. Marque a alternativa que indica o limite da sequência quando n tende ao infinito. 5/2 5 0 5/e e 4. Seja a sequência an=(1-n)/n2. Dentre as opções abaixo, assinale aquela que representa os quatro primeiros termos da sequência. 0, -3/16, -2/9, -1/4 0, 1/4, 2/9, 3/16 1, 2/3, 5/6, 3/16 0, -1/4, -2/9, -3/16 -3/16, 0, -2/9, -1/4 5. Seja a sequência {4n2/(2n2+1)}. Marque a alternativa que indica o limite da sequência quando n tende ao infinito. 5 3 4 1 2 6. Seja a sequência {n.sen(π/n)}. Marque a alternativa que indica o limite da sequência quando n tende ao infinito. 3π π 3π/2 2π π/2 7. Identifique os 5 primeiros termos da sequencia n/(2n+1) . -1/3; 2/5; 3/7; -4/9; ... 1/4; 2/5; 3/7; 4/9; ... 1/3; 2/5; 3/7; 4/9; ... 1/2; 2/4; 3/7; 4/9; ... 1/2; 2/4; 3/7; -4/9; ... 8. Considere o conjunto dos números naturais: N = {1, 2, 3, 4, 5...}. Podemos deduzir a teoria dos números naturais dos 4 axiomas de Peano. Considere o terceiro axioma de Peano abaixo. P3: N-s(N) consta de um só elemento. É somente correto afirmar que: (I) Existe um único número natural que não é sucessor de nenhum outro. (II) Existe um único elemento 1 no conjunto N, tal que 1≠s(n) para todo n∈N. (III) Todo elemento pertencente a N possui um único sucessor em N. (I) e (II) (II) (III) (II) e (III) (I) e (III) AULA 02. Atividade proposta 1. Considere as afirmativas a seguir. Com relação a elas, é somente correto afirmar que: (I). Se X é um conjunto finito então todo subconjunto Y ⊂ X é finito. (II). Não pode existir uma bijeção ƒ: X → Y de um conjunto finito X em uma parte própria Y ⊂ X. (III). Seja A ⊂ In. Se existir uma bijeção ƒ: In → A, então A = In. (I) (II) (II) e (III) (I) e (II) (I), (II) e (III) 2. Considere as afirmativas a seguir. Com relação a elas, é somente correto afirmar que: (I). Dizemos que um conjunto A é enumerável quando é finito ou quando existe uma bijeção ƒ: ℵ → A. (II). Quando existe uma bijeção ƒ: ℵ → A, dizemos que A é um conjunto infinito enumerável. (III). Todo conjunto finito A contém um subconjunto infinito enumerável. (I) (II) (I) e (II) (II) e (III) (I), (II) e (III) AV. AP. 1a Questão (Ref.: 201309829248) Marque a alternativa que enuncia corretamente o Teorema (Princípio da Boa Ordenação) Todo subconjunto não-vazio A contido em N possui um menor elemento. Alguns conjuntos possuem um menor elemento. Todo conjunto possui um menor elemento. Nenhum subconjunto não-vazio A contido emN possui um menor elemento. Todo subconjunto não-vazio A contido em N possui um maior elemento. 2a Questão (Ref.: 201309657651) Assinale a opção onde o conjunto correspondente é infinito. {x : x ∈ R e x2 -7x=0} As pessoas que habitam o planeta Terra. Os meses do ano. {x : x é par} {1,2,3,.........,1999} 3a Questão (Ref.: 201309657667) Considere a sequência infinita f:N*→ Q onde f (n) = 1/n. Podemos afirmar que: O conjunto imagem da função é não enumerável. f(n+1) / f(n) pode ser positivo. O menor valor que a função assume é igual a 0,001. O maior valor que a função assume é igual a 2. O conjunto imagem da função é enumerável. 4a Questão (Ref.: 201309829234) Marque a alternativa que prova corretamente por indução que ∀ a ∈ N, a > 0, temos que Lnan = nLna. Seja P(n): Lnan = nLna. P(1) é verdadeira, pois Lna = 1Lna , portanto, vale P(1). Hipótese de Indução: Supondo que vale P(k): Lnak = kLna. Mostramos que a propriedade foi verificada. Seja P(n): Lnan = nLna. P(1) é verdadeira, pois Lna = 1Lna , portanto, vale P(1). Hipótese de Indução: Supondo que vale P(k): Lnak = kLna. Etapa Indutiva: Vamos mostrar que vale P(k+1). Temos que Lnak+1 = Ln(aka). Lnak+1 = Ln(aka) = Lnak + Lna = kLna + Lna = (k+1)Lna. Mostramos que a propriedade foi verificada. Seja P(n): Lnan = nLna. Etapa Indutiva: Vamos mostrar que vale P(k+1). Temos que Lnak+1 = Ln(aka). Lnak+1 = Ln(aka) = Lnak + Lna = kLna + Lna = (k + 1)Lna. Mostramos que a propriedade foi verificada. Seja P(n): Lnan = nLna . P(1) é verdadeira, pois Lna = 1Lna , portanto, vale P(1). Etapa Indutiva: Vamos mostrar que vale P(k+1). Temos que Lnak+1 = Ln(aka). Lnak+1 = Ln(aka) = Lnak + Lna = kLna + Lna = (k + 1)Lna. Mostramos que a propriedade foi verificada. Seja P(n): Lnan = nLna. Hipótese de Indução: Supondo que vale P(k): Lnak = kLna. Etapa Indutiva: Vamos mostrar que vale P(k+1). Temos que Lnak+1 = Ln(aka). Lnak+1 = Ln(aka) = Lnak + Lna = kLna + Lna = (k + 1)Lna 5a Questão (Ref.: 201309829236) Marque a alternativa que apresenta corretamente a demonstração do Teorema: Se p é elemento mínimo de X, então esse elemento é único. Como p ∈ X por definição, ele é menor do que qualquer elemento de X. q ∈ X é elemento máximo de X, por definição, ele é menor do que qualquer elemento de X, e já que p ∈ X, temos que q ≤ p. Portanto, como temos p ≤ q e q ≤ p, ficamos com p = q. Dado X contido em N, suponhamos por absurdo que existirem dois elementos mínimos para X: p ∈ X e q ∈X. Como p ∈ X é elemento mínimo de X, por definição, ele é maior do que qualquer elemento de X, e já que q ∈ X, temos que p ≤ q. Da mesma forma, q ∈X é elemento mínimo de X, por definição, ele é menor do que qualquer elemento de X, e já que p ∈ X, temos que q ≤ p. Portanto, como temos p ≤ q e q ≤ p, ficamos com p = q. Dado X contido em N, suponha existirem dois elementos mínimos para X: p ∈ X e q ∈ X. Como p ∈ X é elemento mínimo de X, por definição, ele é menor do que qualquer elemento de X, e já que q ∈ X, temos que p ≤ q. Da mesma forma, q ∈ X é elemento mínimo de X, por definição, ele é menor do que qualquer elemento de X, e já que p ∈X, temos que q ≤ p. Portanto, como temos p ≤ q e q ≤ p, ficamos com p = q. Dado X contido em N, suponha existirem dois elementos mínimos para X: p ∈ X e q ∈ X. Como p ∈ X é elemento mínimo de X, por definição, ele é menor do que qualquer elemento de X, e já que q ∈ X temos que p = q. Da mesma forma, q ∈ X é elemento mínimo de X, por definição, ele é menor do que qualquer elemento de X, e já que p ∈X, temos então esse elemento é único. Dado X contido em N, suponha existirem dois elementos mínimos para X: p ∈ X e q ∈ X. Como p ∈ X é elemento mínimo de X, por definição, ele é menor do que qualquer elemento de X, e já que q ∈X, temos que p > q. Da mesma forma, q ∈X é elemento mínimo de X, por definição, ele é menor do que qualquer elemento de X, e já que p ∈X, temos que q ≤ p. Portanto, p = q. 6a Questão (Ref.: 201309829363) Analise a convergência da ∑n=1∞(1/n3) e informe se ela é convergente ou divergente, e o método utilizado para demonstrar. É uma p-série como p = -2 < 1, então afirmamos que a série é divergente. É uma p-série como p = 2 > 1, então afirmamos que a série converge. É uma p-série como p = 3 > 1, então afirmamos que a série converge. É uma p-série como p = 1/2 < 1, então afirmamos que a série converge. É uma p-série como p = -3 < 1, então afirmamos que a série é divergente. 7a Questão (Ref.: 201309829233) Para provarmos propriedades dos números naturais, podemos também formular o Princípio da Indução como: Se P é uma propriedade dos números naturais tal que: i) P é válida para um número natural n0 ∈ N. ii) A validade de P para n ∈ N implica na validade de P para o sucessor n + 1 ∈ N. Então, a propriedade P vale para todos os números naturais n ∈ N tais que: n ≠ n0 n ≥ n0 n ≤ n0 n < n0 n > n0 8a Questão (Ref.: 201309657665) Dentre os conjuntos abaixo relacionados, assinale o único que é finito: {x ∈ R : 3 < x < 5} {x ∈ Z : 2 < x < 7} {x ∈ Z : x > -3 } {x ∈ R : x > 3} {x ∈ N : x > 7} AULA 03. Exercício 1 - Mostre que a soma de dois números ímpares é par. Temos os ímpares a = 2n+1 e b = 2m+1. Somando temos a + b = 2n+1+2m+1 = 2n+2m+2 = 2(n+m+1). Como (n+m+1) é inteiro temos (n+m+1) = k e assim a + b = 2k. Logo a + b é par. Exercício 2 - Mostre que se a é racional e b é irracional então a + b é irracional. Temos que a é racional, a = p/q e b é irracional. Por absurdo vamos supor que a + b seja racional, a + b = m/n. Temos: a + b = m/n => p/q + b = m/n => b = m/n – p/q => b = (mq – pn)/qn Como (mq – pn) e qn são inteiros, podemos dizer que (mq – pn) = r e qn = s. Assim, b = r/s, b é racional. Logo se a é racional e b é irracional então a + b é irracional. Exercício 3 - Mostre que é um número irracional. Se √ é racional temos que √ = � . Logo temos √ = � ⇒ = �� �� ⇒ � = ��. Temos que p² é divisível por 3, p é divisível por 3 e então p = 3r. Assim temos � = �� ⇒ ² = ��² ⇒ ² = �² . Mas isto implica em dizer que q também é que q² é divisível por 3 e q é divisível por 3. Logo p/q não seriam primos entre si. Logo √ é irracional. Exercício 4 - Dados a, b, c ∈ ℜ, c > 0, vale a equivalência a < b ⇔ ac < bc. Supondo a > b e c > 0. a – b ∈ P e c – 0 ∈ P , a - b é positivo e c é positivo (a – b)c é positivo, ac – bc é positivo, ac > bc. Supondo ac < bc e c > 0. Se c > 0, 1/c > 0. ac.(1/c) < bc(1/c) a < b. Exercício 5 - Dados a, b, c ∈ ℜ vale a equivalência a < b ⇔ a + c < b + c Supondo a > b. (a – b) ∈ P, (a – b) é positivo a + c – c – b => (a + c) – (b + c) => a + c > b + c. Para a + c < a + b, temos; a + c – c > b + c – c a > b. AV. AP. 1a Questão (Ref.: 201309657646) Sejam a e b números irracionais. Das afirmações, pode-se concluir que: (I) a.b é um número irracional, (II) a+b é um número irracional, (III) a-b pode ser um número racional, Somente I e II são falsas. As três são verdadeiras. Somente I e III são verdadeiras. Somente I é verdadeira. As três são falsas. 2a Questão (Ref.: 201309657668) Considere a sequência infinita f:N*→Q onde f (n) = 2n. Podemos afirmar que: O maior valor que a função assume é 1024. O conjunto imagem da função é enumerável Existe uma imagem que é negativa. O menor valor que a função assume é igual a 1. O conjunto imagem da função é não enumerável. 3a Questão(Ref.: 201309657652) Qual é a afirmação verdadeira? O produto de dois números irracionais distintos é um número irracional. O quadrado de um número irracional é um número racional. A diferença entre um número racional e um número irracional é um número irracional. A raiz quadrada de um número racional é um número irracional. A soma de dois números irracionais positivos é um número irracional. 4a Questão (Ref.: 201309829392) Analise a convergência da série ∑n=1∞(3n/n!) Como o resultado do limite é 2 podemos concluir que a série é divergente. Como o resultado do limite é 0 podemos concluir que a série é convergente. Como o resultado do limite é 2 podemos concluir que a série é convergente. Como o resultado do limite é 0 podemos concluir que a série é divergente. Como o resultado do limite é 3 podemos concluir que a série é convergente. 5a Questão (Ref.: 201309829215) Assinale a opção onde o conjunto correspondente é infinito. { 1,2,3,.........,1999} { x : x ∈ R e x2 -7x=0} {x : x é par} As pessoas que habitam o planeta Terra. Os meses do ano. 6a Questão (Ref.: 201309657655) Se a e b são números naturais diferentes de zero, quantos são maiores que ab e menores que a(b+1)? a-1 Um b-1 Nenhum a + b -1 Dados dois números x e y, y>x , os números naturais maiores que x e menores que y são y-x-1 (Basta ver um exemplo: x = 4 , y = 10 números maiores que a e menores que 10 = 5,6,7,8,9 = 5 = 10-4-1 = y- x-1 Note que a(b+1)= ab + a é maior que ab. Logo fazendo x =a*b e y =a(b+1) temos : Números naturais maiores que x e menores que y = y-x-1 = a(b+1) - a*b]-1 = a*b + a - a*b -1 = a-1 números Portanto a quantidade de números maiores que a*b e menores que a*(b+1) é de a-1. Vamos ver um exemplo: a = 4 e b = 5 => a*b=20 e a*(b+1) = 4*6 = 24 números maiores que 20 e menores que 24 = 21,22,23 = 3 = a-1 7a Questão (Ref.: 201309829391) Utilizando o teste da integral, determine se a série infinita ∑n=1∞(lnn/n) é convergente ou divergente. Pelo teste da integral encontramos como resultado 3, logo a série é convergente. Pelo teste da integral encontramos como resultado ∞, logo a série é divergente. Pelo teste da integral encontramos como resultado 1, logo a série é convergente. Pelo teste da integral encontramos como resultado -3, logo a série é divergente. Pelo teste da integral encontramos como resultado 0, logo a série é convergente. 8a Questão (Ref.: 201309829369) Analise a convergência da série ∑n=1∞(1/en). Pelo teorema do confronto podemos afirmar que é convergente para 10. Pela Regra de L´Hospital podemos afirmar que diverge. Pelo teste da integral podemos afirmar que a série é divergente. Pelo teorema do confronto podemos afirmar que a série é divergente. Pelo teste da integral podemos afirmar que a série é convergente. AULA 04. Exercício 1 - Determine o Ínfimo e o Supremo do conjunto A= {x ∈ ℜ tal que x= , n ∈ N}. Temos que 0 ≤ ���� < 1 e que: n=0, x=0 n=1, x=1/2 n=2, x=2/3 n=3, x=3/4 Assim, temos: lim�→" ## + 1 = lim�→" 11 + 1# = 1. lim�→% ## + 1 = 0 Assim temos que SupA = 1 e o InfA=0. Exercício 2: Determine o Ínfimo e o Supremo do conjunto Y ⊂ Q, Y sendo o conjunto das frações do tipo , com n ∈ N*. Temos que: Para n=1, temos 1/2 Para n=2, temos 1/4 Para n=3, temos 1/8 Para n=4, temos 1/16 Assim podemos observar que SupY = ½. Como lim�→" �&' = 0 , temos que o InfY = 0. Exercício 3: Considerando o intervalo aberto A = (a, b) prove que SupA = b. Temos que b é limite superior de A, pois para todo elemento x de A, temos que a < x < b. Mostraremos agora que nenhum outro limite superior de A é maior do que b. Suponhamos, por absurdo, que c seja limite superior de A e a<c<b. Temos que existe x ∈ A, tal que ( = )�*& . Temos então que a<c<)�*& <b, ou ainda, a<c<x<b, o que seria um absurdo, pois dessa forma, c não seria limite superior de A. Portanto, temos que c ≤ b, ou ainda, b=SupA. Exercício 4: Considerando o intervalo aberto A = (a, b), prove que que InfA = a. Temos que a é limite inferior de A, pois para todo elemento x de A, temos que a < x < b. Mostraremos agora que nenhum outro limite inferior de A é menor do que a. Suponhamos, por absurdo, que c seja limite inferior de A e a<c<b. Temos que existe x ∈ A, tal que ( = +�,& . Temos então que a<+�,& <c<b, ou ainda, a<x<c<b, o que seria um absurdo, pois dessa forma, c não seria limite inferior de A. Portanto, temos que a ≤ c, ou ainda, a=InfA. Exercício 5: Mostre, utilizando a noção de distância de a até a origem, que |a| ≥ 0, ∀a ∈ ℜ. Queremos provar que |a| ≥ 0, ∀a ∈ ℜ e ainda |a| = 0 <=> a = 0. Dado o ponto a ∈ ℜ, pelo axioma de ordem, temos dois casos (excludentes): Caso 1: a = 0 <=> a coincide com a origem <=> a distância de a até a origem é nula <=> |a| = 0. Caso 2: a = 0 <=> a está a direta ou à esquerda da origem 0 <=> a distância de a até a origem é positiva <=> |a| > 0. Exercício 6: Mostre que |a| = |-a|, ∀a ∈ ℜ. Queremos provar que |a| = |-a|, ∀a ∈ ℜ. |−/| = 0 −/ 12 − / ≥ 0−4−/5 12 − / < 0 ⟺ |−/| = 7 −/ 12 − / > 0−/ 12 − / = 0−4−/5 12 − / < 0 ⟺ |−/| = 7 −/ 12 / < 0/ 12 / = 0/ 12 / > 0 ⟺ |−/| = 9−/ 12 / < 0/ 12 / ≥ 0. Exercício 7: Mostre que = , ∀a, b ∈ ℜ, b = 0. Vamos mostrar primeiro que ∀ b ∈ ℜ - {0}, >�*> = �|*|. Se b>0 então 1/b >0 e |?| = ?. Portanto, >�*> = �|*|. Se b<0 então 1/b <0 e |?| = −?. Assim, >�*> = �|*| = − �* = �4@*5. Além disso, temos: >+*> = >/. �*> = |/|. >�*> = |/| �|*| = |+||*| Atividade proposta Atividade 1: Encontre o Supremo e o Ínfimo do conjunto S = {x = n2 + 2, tal que n ∈ N e n < 4}. Para n=0 temos x= 2 Para n=1 temos x= 3 Para n=2 temos x= 6 Para n=3 temos x= 11 Então temos que SupS = 11 e InfS =2. Atividade 2: Encontre o Supremo e o Ínfimo do conjunto Considerando que (² < AB → ( < CAB → ( < ± E&. Temos que − E& < ( < E&. Logo InfS = -3/2 e SupS=3/2. Atividade 3: Seja F = 9( ∈ ℝ H/I JK2 ( = E��&� L. Encontre o supremo e o ínfimo de S. Para n = 1 temos x = 5 Para n = 2 temos x = 4 Para n = 3 temos x = 3,66 Para n = 4 temos x = 3,5 SupS = 5, pois os valores estão decrescendo. Como lim�→" E��&� = E� = 3. AV. AP. 1a Questão (Ref.: 201309657662) A soma dos valores reais de x que são raízes da equação |2x+2| = 6x-18 é: 9 7 8 6 5 2a Questão (Ref.: 201309829239) Considere o resultado: Se w, b ∈ R, b ≠ 0, tais que w ∙ b = b, então w = 1. Marque a alternativa que apresenta a demonstração correta dele. Seja w ∙ b = b (*). Usando a propriedade do fechamento podemos multiplicar os dois lados da igualdade (*) por 1/b. Obtemos w ∙ b(1/b) = b(1/b). Usando propriedade associativa, temos: w.(b.1/b) = b.1/b. Com a propriedade do elemento neutro obtemos w = 1. Por hipótese temos w, b ∈ R, tais que w ∙ b = b (*). Usando a propriedade do fechamento podemos multiplicar os dois lados da igualdade (*) por b. Obtemos w ∙ b(b) = b(1/b). Usando propriedade associativa, temos: w.(b.1/b) = b.1/b. Com a propriedade do elemento neutro obtemos w = 1. Por hipótese temos w, b ∈ R, b ≠ 0, tais que w ∙ b = b (*). Usando a propriedade do fechamento podemos multiplicar os dois lados da igualdade (*) por 1/b. Obtemos w ∙ b(1/b) = b(1/b). Temos: w.(b.1/b) = b.1/b. Com a propriedade do elemento neutro obtemos w = 1. Por hipótese temos w, b ∈ R, b ≠ 0, tais que w ∙ b = b (*). Obtemos w ∙ b(1/b) = b(1/b). Usando propriedade associativa, temos: w.(b.1/b) = b.1/b. Com a propriedade do elemento neutro obtemos w = 1. Por hipótese temos w, b∈ R, b ≠ 0, tais que w ∙ b = b (*). Usando a propriedade do fechamento podemos multiplicar os dois lados da igualdade (*) por 1/b. Obtemos w ∙ b(1/b) = b(1/b). Usando propriedade associativa, temos: w.(b.1/b) = b.1/b. Com a propriedade do elemento neutro obtemos w = 1. 3a Questão (Ref.: 201309829235) Considere o resultado: Se z, a em R, tais que z + a = a, então z = 0. Marque a alternativa que apresenta a demonstração correta dele. 1. Hip z + a = a 2. fech (z + a) + (-a) = a + (-a) 3. elem neutro z = 0 1. Hip z + a = a 2. fech z + a = a + (-a) 3. assoc z + (a + (-a)) = a + (-a) 4. elem neutro z = 0 1. Hip z + a = a 2. fech (z + a) + (-a) = a + (-a) 3. assoc z + (a + (-a)) = a + (-a) 4. elem neutro z = 0 1. Hip z + a = a 2. assoc z + (a + (-a)) = a + (-a) 3. elem neutro z = 0 1. fech (z + a) + (-a) = a + (-a) 2. assoc z + (a + (-a)) = a + (-a) 3. elem neutro z = 0 4a Questão (Ref.: 201309829238) Considere o resultado: Seja um elemento arbitrário a ∈ R, então −(−a) = a. Marque a alternativa que apresenta a demonstração correta do resultado. Seja um elemento arbitrário a ∈ R, então (−a) = a. Seja (-a) + a = 0. Usando o teorema (*), temos: a = -(-a), logo podemos concluir que -(-a) = a (*) Se a + b = 0, então b = -a Seja um elemento arbitrário a ∈ R, então −(a) = a. Seja (-a) + a = 0. Usando o teorema, temos: a = -(-a), logo podemos concluir que -(-a) = - a (*) Se a + b = 0, então b = -a Seja um elemento arbitrário a ∈ R, então (−a) = a. Seja (-a) + a = 0. Usando o teorema (*), temos: a = -(-a), logo podemos concluir que -(-a) = a (*) Se a + b = 0, então b = -a Seja um elemento arbitrário a ∈ R, então −(−a) = a. Seja (-a) + a = 0. Usando o teorema (*), temos: a = -(-a), logo podemos concluir que -(-a) = a (*) Se a + b = 0, então b = -a Seja um elemento arbitrário a ∈ R, então −(−a) = a. Seja (-a) + a = 0. Usando o teorema (*), temos: a = -(-a), logo podemos concluir que -(-a) = a (*) Se a - b = 0, então b = a 5a Questão (Ref.: 201309829399) Dentre as séries abaixo, assinale na única que é definida divergente, utilizando o recurso da comparação com limites. 2/(2n - 1) n+1/n3 1/(1+3n) 1/(n2+2) 1/n4 + n2 + 2 6a Questão (Ref.: 201309829372) Sabendo que a série 1/(n2) é convergente, então, por comparação podemos afirmar que a série convergente, dentre as opções será: |sen n|/n² 1/n 1/x-2 2n 1/n³ 7a Questão (Ref.: 201309829371) Teste da Comparação Dadas as séries an e bn, an > 0; bn > 0 e an < bn , n, temos que se a série bn converge então a série an converge. Se série an diverge então Série bn diverge. Analise o critério exposto acima e avalie entre as opções abaixo, a que não se enquadra nesse critério de convergência: O teste também se aplica se temos an < bn para todo n > no Se an < bn e a série an converge nada podemos afirmar sobre a série bn. Este teste é chamado teste do confronto ou comparação simples Nunca utilizar séries geométricas e p-séries para servirem de comparação. Se an < bn e a série bn diverge nada podemos afirmar sobre a série an. 8a Questão (Ref.: 201309657644) A equação |x-1| = |x| +1 Tem uma infinidade de soluções Não tem solução Tem uma única solução Tem somente duas soluções Tem exatamente 4 soluções AULA 05. Atividade Proposta 1. Leia com atenção e avalie cada uma das afirmativas a seguir que dizem respeito à noção de vizinhança no espaço métrico R. Com relação a estas afirmativas, é SOMENTE CORRETO afirmar que: I- Uma vizinhança aberta de um ponto x = c em R é um intervalo aberto da forma Vc = (c - r1, c + r2) onde r1 > 0 e r2 > 0 são números reais pequenos. II- Uma boa forma para construir uma vizinhança aberta para um ponto x = c é construir um intervalo simétrico centrado em x = c e com raio r, denotado por Vc = (c - r, c + r) onde r > 0 é pequeno, dependendo da forma como as distâncias são medidas. III- A distância entre os números reais x e y pode ser notada por d (x, y) = |x - y|. (I) e (II) (I), (II) e (III) (II) e (III) (I) (III) 2. Com relação a pontos interiores, exteriores e fronteira, considere as afirmativas a seguir é SOMENTE CORRETO afirmar que: I- Um ponto x ∈ ℜp é dito ponto interior de um conjunto A ⊂ ℜp se existe uma vizinhança de x totalmente contida em A. II- Um ponto x ∈ ℜp é dito ponto exterior de um conjunto A ⊂ ℜp se existe uma vizinhança de x inteiramente contida no complementar de A -C (A) III- Se toda vizinhança N (x, r) de centro x e raio r contém um ponto de G e um ponto do complementar de G (ℜp - G), diz-se que x é um ponto fronteira de G. (I) (I) e (II) (II) e (III) (I), (II) e (III) (III) 3. A noção de bola é fundamental no estudo de espaços métricos. Considerando x um ponto no espaço métrico E e dado um número Real r>0, e analisando as afirmativas a seguir, é SOMENTE CORRETO afirmar que I. Uma bola aberta de centro x e raio r é também chamada uma vizinhança de x. II. Uma boa aberta pode ser indicada por N (x, r) = {y ∈ ℜp, ||x - y||}. III. Uma boa aberta pode ser indicada por N (x, r) = {y ∈ ℜp, d(x, y)}. (I) e (II) (II) e (III) (I), (II) e (III) (I) e (III) (II) 4. Dizemos que um conjunto G em ℜp é um aberto em ℜp se, Ax ∈ G, existe r > 0, r ∈ R, tal que Ay ∈ ℜp, ||x - y||G, em outras palavras, um conjunto Gé aberto se todo ponto de G é centro de alguma bola aberta inteiramente contida em G. Com relação às propriedades dos conjuntos abertos, avaliando as afirmativas a seguir, é SOMENTE CORRETO afirmar que: I- O vazio e todo o espaço ℜp são abertos em ℜp. II- A interseção de dois abertos quaisquer é um aberto em ℜp. III- A união de qualquer coleção de abertos é um aberto em ℜp. (I) (II) e (III) (II) (I) e (III) (I), (II) e (III) AV. AP. 1a Questão (Ref.: 201309829224) Dentre as opções abaixo a única que representa um número racional é: √64 ∛9 √7 Log 256 Log 3 2a Questão (Ref.: 201309829243) Marque a alternativa que mostra corretamente a demonstração do seguinte resultado: Se a é um número inteiro tal que a2 é par, então a é par. Vamos provar então, que se a é ímpar, então a2 é ímpar. Supondo que a é ímpar, teremos que é da forma a=2n+1, n em Z. Seja a2 = (2n + 1)2 = 2(2n2 + 2n) + 1. Como n é um elemento de Z, temos que w = 2n2 + 2n é um elemento de Z. Ficamos com a2 = 2w + 1, w em Z. Dessa forma, pela definição, a2 é um número ímpar. Isso equivale a dizer que: Se a é um número inteiro tal que a2 é par, então a é par. Vamos provar então, que se a é ímpar, então a2 é ímpar. Supondo que a é ímpar, teremos que é da forma a=2n+1, n em Z. Seja a2 = (2n + 1)2 = 4n2 + 1. Como n é um elemento de Z, temos que w = 4n2 + 1 é um elemento de Z. Ficamos com a2 = 4w2 + 1, w em Z. Dessa forma, pela definição, a2 é um número ímpar. Isso equivale a dizer que: Se a é um número inteiro tal que a2 é par, então a é par. Vamos provar então, que se a é ímpar, então a2 é ímpar. Supondo que a é ímpar, teremos que é da forma a=2n+1, n em Z. Dessa forma, pela definição, a2 é um número ímpar. Isso equivale a dizer que: Se a é um número inteiro tal que a2 é par, então a é par. Vamos provar então, que se a é ímpar, então a2 é par. Supondo que a é ímpar, teremos que é da forma a=2n+1, n em Z. Seja a2 = (2n +1)2 = 2(2n2 + 2n) + 1. Como n é um elemento de Z, temos que w = 2n2 + 2n é um elemento de Z. Ficamos com a2 = 2w + 1, w em Z. Dessa forma, pela definição, a2 é um número ímpar. Isso equivale a dizer que: Se a é um número inteiro tal que a2 é par, então a é par. Vamos provar então, que se a é ímpar, então a2 é ímpar. Seja a=2n+1. Seja a2 = (2n + 1)2 = 2(2n2 + 2n) + 1. Como n é um elemento de Z, temos que w = 2n2 + 2n é um elemento de Z. Ficamos com a2 = 2w + 1, w em Z. Dessa forma, pela definição, a2 é um número ímpar. 3a Questão (Ref.: 201309829211) Seja x um número real tal que -3 < 2x + 5 < 7 , podemos afirmar que x pertence ao intervalo. [ - 5 , 0 ] ] - 4 , 0 [ ] - 4 , 1 [ [ - 4 , 1 [ [ - 4 , 1 ] 4a Questão (Ref.: 201309829378) Analise a convergência da série ∑n=1∞(2n/n!). Como o valor do limite encontrado é 0, podemos concluir a série converge. Como o valor do limite encontrado é 0, podemos concluir a série diverge. Como o valor do limite encontrado é 0, podemos afirmar nada. Como o valor do limite encontrado é 2, podemos concluir que a série converge. Como o valor do limite encontrado é 2, podemos concluir a série diverge. 5a Questão (Ref.: 201309829345) Analisando a série de cujo termo geral é n!/(2n+1)!, conclui-se que a mesma : Converge, pois o lim an+1/an vale 0. Converge, pois o lim an+1/an vale 0,2. Converge, pois o lim an+1/an vale 1/3. Diverge, pois o lim an+1/an vale 3/2. Converge, pois o lim an+1/an vale 9/10. 6a Questão (Ref.: 201309829353) Analise a convergência da série ∑n=1∞2n/7n.(n+1). A série converge absolutamente para 2/7, portanto a série é dita divergente. A série divergente para 2/7, portanto a série é dita convergente. A série divergente absolutamente para 5/7, portanto a série é dita convergente. A série converge absolutamente para 5/7, portanto a série é dita convergente. A série converge absolutamente para 2/7, portanto a série é dita convergente. 7a Questão (Ref.: 201309829342) Verificando a série de termos positivos cujo termo geral é n/ln(n)n/2 concluimos que a série: Diverge, pois o limite vale 7/2. Converge, pois o limite vale 0. Nada se pode declarar, pois o limite vale 1. Converge, pois o limite vale 1/10. Converge, pois o limite vale 0,9. 8a Questão (Ref.: 201309829341) Analisando a série de termos positivos cujo o termo geral é n3/en conclui-se que a mesma: Converge, pois o lim an+1/an vale 1/3 Diverge, pois o lim an+1/an vale 2,5 Converge, pois o lim an+1/an vale 1/2 Converge, pois o lim an+1/an vale 1/e Diverge, pois o lim an+1/an vale 5/3 AVALIAÇÃO PARCIAL – I. 1a Questão (Ref.: 201309657684) Acerto: 0,0 / 1,0 Decida se as proposições abaixo são verdadeiras ou falsas: (1) Se limn→∞an=∞ e bn=n2+3 então limn→∞anbn= ∞ (2) Se an→0 e bn→∞ então anbn→0 (3) Se an e bn são ambas sequências não convergentes, então a sequência an+bn não converge. (4) Se limn→∞an=-∞ e limn→∞bn=∞ então limn→∞anbn= -1. (5) Se an converge então ∑an também converge. As proposições (2) e (3) são verdadeiras e as proposições (1), (4) e (5) são falsas. Todas são verdadeiras. As proposições (1), (2) e (3) são verdadeiras e as proposições (4) e (5) são falsas. Todas são falsas. As proposições (1), (4) e (5) são verdadeiras e as proposições (2) e (3) são falsas. 2a Questão (Ref.: 201309829362) Acerto: 1,0 / 1,0 Seja a sequência {n.sen(π/n)}. Marque a alternativa que indica o limite da sequência quando n tende ao infinito. 3π/2 2π 3π π π/2 3a Questão (Ref.: 201309657672) Acerto: 1,0 / 1,0 Seja a sequência an=1-nn2. Dentre as opções abaixo, assinale aquela que representa os quatro primeiros termos da sequência. -3/16, 0, -2/9, -1/4 0, -1/4, -2/9, -3/16 0, 1/4, 2/9, 3/16 0, -3/16, -2/9, -1/4 1, 2/3, 5/6, 3/16 4a Questão (Ref.: 201309657651) Acerto: 1,0 / 1,0 Assinale a opção onde o conjunto correspondente é infinito. { x : x ∈ R e x2 -7x=0} Os meses do ano. As pessoas que habitam o planeta Terra. {x : x é par} { 1,2,3,.........,1999} 5a Questão (Ref.: 201309657668) Acerto: 1,0 / 1,0 Considere a sequência infinita f : N*→Q onde f (n ) = 2n. Podemos afirmar que : O maior valor que a função assume é 1024. O menor valor que a função assume é igual a 1. Existe uma imagem que é negativa. O conjunto imagem da função é enumerável O conjunto imagem da função é não enumerável. 6a Questão (Ref.: 201309829391) Acerto: 1,0 / 1,0 Utilizando o teste da integral, determine se a série infinita ∑n=1∞(lnn/n) é convergente ou divergente. Pelo teste da integral temos resultado -3, logo a série é divergente. Pelo teste da integral temos resultado ∞, logo a série é divergente. Pelo teste da integral temos resultado 0, logo a série é convergente. Pelo teste da integral temos resultado 3, logo a série é convergente. Pelo teste da integral temos resultado 1, logo a série é convergente. 7a Questão (Ref.: 201309829372) Acerto: 1,0 / 1,0 Sabendo que a série 1/(n2) é convergente, então , por comparação podemos afirmar que a série convergente , dentre as opções será: Série 1/n Série |sen n|/n2 1/x-2 1/n3 2n 8a Questão (Ref.: 201309829399) Acerto: 0,0 / 1,0 Dentre as séries abaixo, assinale na única que é definida divegente, utilizando o recurso da comparação com limites. 1/(n2+2) 2/(2n - 1) 1/n4 + n2 + 2 1/(1+3n) n+1/n3 9a Questão (Ref.: 201309829353) Acerto: 1,0 / 1,0 Analise a convergência da série ∑n=1∞2n/7n.(n+1). A série divergente para 2/7, portanto a série é dita convergente. A série converge absolutamente para 2/7 portanto a série é dita convergente. A série converge absolutamente para 2/7, portanto a série é dita divergente. A série divergente absolutamente para 5/7, portanto a série é dita convergente. A série converge absolutamente para 5/7, portanto a série é dita convergente. 10a Questão (Ref.: 201309829364) Acerto: 0,0 / 1,0 Analise a convergência da série ∑n=1∞((2n+3)/(3n+2))n. Determine o limite de an quando n tende ao infinito e se a série converge ou diverge. O limite de an quando n tende a infinito será -2, portanto a série diverge. O limite de an quando n tende a infinito será 2/3, portanto a série converge. O limite de an quando n tende a infinito será ∞, portanto a série diverge. O limite de an quando n tende a infinito será 2, portanto a série converge. O limite de an quando n tende a infinito será 3/2, portanto a série diverge. AVALIAÇÃO PARCIAL – II. 1a Questão (Ref.: 201309829361) Acerto: 1,0 / 1,0 Seja a sequência {4n2/(2n2+1)}. Marque a alternativa que indica o limite da sequência quando n tende ao infinito. 3 4 5 2 1 2a Questão (Ref.: 201309829383) Acerto: 1,0 / 1,0 Seja a sequência {5n/e2n}. Marque a alternativa que indica o limite da sequência quando n tende ao infinito. 5/2 5/e e 5 0 3a Questão (Ref.: 201309829248) Acerto: 1,0 / 1,0 Marque a alternativa que enuncia corretamente o Princípio da Boa Ordenação. Nenhum subconjunto não-vazio A contido em N possui um menor elemento. Alguns conjuntos possuem um menor elemento. Todo subconjunto não vazio A contido em N possui um menor elemento. Todo subconjunto não vazio A contido em N possui um maior elemento. Todo conjunto possui um menor elemento. 4a Questão (Ref.: 201309657665) Acerto: 1,0 / 1,0 Dentre os conjuntos abaixo relacionados, assinale o único que é finito: { x ∈ Z : x > -3 } { x ∈ R : 3 < x < 5} { x ∈ N : x > 7} { x∈R : x > 3} { x ∈ Z : 2 < x < 7} 5a Questão (Ref.: 201309657655) Acerto: 1,0 / 1,0 Se a e b são números naturais diferentes de zero, quantos são maiores que ab e menores que a(b+1): Nenhum a-1 a + b -1 Um b-1 6a Questão (Ref.: 201309657656) Acerto: 1,0 / 1,0 Se 0 < x < 1 , qual dos números abaixo é maior que x ? x . x -x √x x . x . x 0,9 x 7a Questão (Ref.: 201309877566) Acerto: 0,0 / 1,0 Para quaisquer x, y ,z ∈ R, vale: |x-z|≤|x-y|+|y-z| |x-z|≤|z-y| |x-z|≥|x-y|+|y-z| |x-z|≤|y-z| |x-z|≤|x-y| 8a Questão (Ref.: 201309657648) Acerto: 1,0 / 1,0 Resolvendo a inequação |2x-5|<3 no conjunto dos números reais, encontramos para conjunto solução: [ 1 , 4 ] { 1 , 4 } [1 , 4 [ ] 1 , 4 [ b) ] 1 , 4 ] c)[1,4] d) {1,4} e) [1,4[ ] 1 , 4 ] 9a Questão (Ref.: 201309829345) Acerto: 1,0 / 1,0 Analisando a série de termos positivos cujo o termo geral é n!/(2n+1)! conclui- se que a mesma : Diverge, pois o lim an+1/an vale 3/2 Converge, pois o lim an+1/an vale 0 Converge, pois o lim an+1/an vale 1/3 Converge, pois o lim an+1/an vale 0,2 Converge, pois o lim an+1/an vale 9/10 10a Questão (Ref.: 201309657763) Acerto: 1,0 / 1,0 Analisando a série de termos positivos cujo o termo geral é n!/(2n+1)! conclui- se que a mesma : Converge, pois o lim an+1/an vale 0,2 Converge, pois o lim an+1/an vale 0 Converge, pois o lim an+1/an vale 9/10 Diverge, pois o lim an+1/an vale 3/2 Converge, pois o lim an+1/an vale 1/3 AULA 06. Atividade. 1. Seja a sequência . Defina o limite desta sequência quando n tende ao infinito. Solução: lim�→" �&��� = ''O'PQ' = �&�Q' = � & RK SRT U´WR1SXH/I lim�→" �&��� = �& 2. Mostre que a sequência converge e determine o seu limite. Solução: YRT U´WR1SXH/I lim�→" Z��� = Q'� = �� = 0 3. Utilize as propriedades de limite para definir o limite da sequência . Solução: lim�→" 3#² + #8#² − 5# = 3#² + ##²8#² − 5##² = 3 + 1# 8 − 5# = 38 4. Verifique que . Atividade proposta 1. Podemos provar que a sequência an é: Decrescente Crescente 1/2 3/5 Podemos usar a regra de L´Hospital 2. Se o lim x n = a e o lim y n = b então o lim (xn + yn) será: a- b b/a a+b a/b ab 3. Sabendo que podemos afirmar que com base em: � &' < �� conforme o Teorema do Confronto. AV. AP. 1a Questão (Ref.: 201309829337) As séries 1-1/2+1/2-1/3+1/3 - 1/4 +1/4 - 1/5+1/5 -... e 1/1.2 + 1/2.3 + 1/3.4 + 1/4.5 +.... convergem? Sim, convergirão, tendo como o mesmo limite 1 Sim, convergirão, tendo como o mesmo limite 0,4 Sim, convergirão, tendo as séries como o limite 1 e limite 0, respectivamente. Sim, convergirão, tendo como o mesmo limite 1,5 Não convergirá 2a Questão (Ref.: 201309829221) A desigualdade 1/(x+1) ≥ 0 é satisfeita se : x > 0 x > -1 x < 0 x = -1 x< -1 3a Questão (Ref.: 201309829220) Se 0 < x < 1 , qual dos números abaixo é maior que x ? -x √x x . x x . x . x 0,9 x 4a Questão (Ref.: 201309829207) Sendo a e b reais quaisquer e m um número real diferente de zero, então: a > b e a m > b m → m = 1 a < b e a m < b m → m < 0 a < b , m >0 → a m < b m a ≥ b e a m ≤ b m → m < 0 a≥ b e a m ≥ b m → m≥ 1 5a Questão (Ref.: 201309829344) A série (-1)n+1 convergirá pelo teste de Leibnitz se: an forem negativos , an > an+1 para todo n>N para N inteiro e lim an =0 an positivos para alguns n , an > an+1 para todo n>N para N inteiro e lim an =1 an forem positivos , an > an+1 para todo n>N para N inteiro e lim an =0 an forem positivos , an+1 > an para todo n>N para N inteiro e lim an =0 an forem positivos , an > an+1 para todo n>N para N inteiro e lim an = infinito 6a Questão (Ref.: 201309829349) Considerando o teorema para teste de séries alternadas (-1)n.an, (Teste de Leibniz), em qual das opções abaixo não apresenta a característica para definir a convergência: lim an = 0 Termos alternadamente com sinais trocados. Termos da série decrescendo an+1 > an para todo n inteiro positivo an >0 para todo n. 7a Questão (Ref.: 201309829222) Se a e b são números inteiros, 1 ≤ a < b ≤ 9 , o menor valor que a+b/ab pode assumir é : 9 / 20 15/56 17 / 72 1 2/ 9 8a Questão (Ref.: 201309657755) As séries 1-1/2+1/2-1/3+1/3 - 1/4 +1/4 - 1/5+1/5 -..... e 1/1.2 + 1/2.3 + 1/3.4 + 1/4.5 +.... convergem ? Sim , convergirão, tendo as séries como o limite 1 e limite 0 respectivamente. Sim , convergirão, tendo como o mesmo limite 1 Sim , convergirão, tendo como o mesmo limite 1,5 Não convergirá Sim , convergirão, tendo como o mesmo limite 0,4 AULA 07. AV. AP. 1. Analise a convergência da série ∑n=1∞((-1)^(n+1).((n+1)/(n+2)) Limn→∞ (-1)n+1(n+1n+2) = 0, portanto a série dada é divergente. Limn→∞ (-1)n+1(n+1n+2) não existe, portanto a série dada é divergente. Limn→∞ (-1)n+1(n+1n+2) =1, portanto a série dada é convergente. Limn→∞ (-1)n+1(n+1n+2) =1, portanto a série dada é divergente. Limn→∞ (-1)n+1(n+1n+2) = 0, portanto a série dada é convergente. 2. Analise a convergência da série ∑n=1∞(-1)n/(n2+1). Usando o teste da comparação com a série p, notamos que ela é convergente, segue então que a série dada é divergente. Usando o teste da comparação com a série p, concluímos que esta é convergente, segue então que a série dada é absolutamente convergente. Usando o teste da comparação com a série p, segue que a série dada é absolutamente convergente. Usando o teste da comparação com a série p, segue que a série dada é divergente. Usando o teste da comparação com a série p concluímos que esta é convergente, segue então que a série dada é absolutamente convergente. 3. Verificando a convergência da série somatório (-1)n+1.n/2n, concluímos que : A série é divergente Pelo teste da razão, a série é absolutamente convergente e portanto convergente. Pelo teste da razão é inconcludente. Pelo teste da razão, a série converge para o limite 3/7 Pelo teste da razão, a série converge para o limite 0,2 4. A equação |x-1| = |x| +1 Tem uma única solução Tem somente duas soluções Tem exatamente 4 soluções Não tem solução Tem uma infinidade de soluções 5. Analise a convergência da série ∑n=1∞|cos n|(3n/n!). É convergente, pelo critério da razão, pelo que a série dada é absolutamente convergente. Não podemos afirmar nada. É divergente, pelo critério da razão, pelo que a série dada é absolutamente convergente. É divergente, pelo critério da razão, pelo que a série dada é absolutamente divergente. É divergente, pelo critério da razão, pelo que a série dada é absolutamente convergente. 6. Analisando a série somatório de 1/n3/2 verificamos que a mesma: Converge para todos os casos Converge absolutamente Converge condicionalmente Não é possível concluir Diverge 7. Analisando a convergência da série (-1)n+1[n+2/n(n+1)] a forma mais correta de concluir a classificação dessa série, quanto a convergência, é: Absolutamente convergente Divergente Convergente Condicionalmente convergente Análise inconcludente. 8. Se |x| = |y| então é correto afirmar que x = y e x = -y x > 0 x = y y < 0 x =-y AULA 08. Atividade proposta. 1. Dada a série , determine: a) Os quatro primeiros termos da série. b) A sequência das somas parciais. c) Se a série é convergente. 2. Calcule a soma da série 3. Analise a convergência da série Pelo teorema do confronto podemos afirmar que a série é divergente. Pelo teste da integral podemos afirmar que a série é divergente. Pelo teste da integral podemos afirmar que a série é convergente. Pelo teorema do confronto podemos afirmar que é convergente para 10. Pela Regra de L´Hospital podemos afirmar que diverge. 4. Analise a convergência da série Pelo teorema do confronto podemos afirmar que a série é divergente. Pelo teste da integral podemos afirmar que a série é divergente. Pelo teste da integral podemos afirmar que a série é convergente. Pelo teorema do confronto podemos afirmar que é convergente para 10. Pela Regra de L´Hospital podemos afirmar que diverge. 5. Analise a convergência da série Pelo teorema do confronto podemos afirmar que a série é divergente. Pelo teste da integral podemos afirmar que a série é divergente. Pelo teste da integral podemos afirmar que a série é convergente. Pelo teorema do confronto podemos afirmar que é convergente para 10. Pela Regra de L’Hospital podemos afirmar que diverge. AV. AP. 1a Questão (Ref.: 201309829366) Seja a função f(x) = root 3x determine a aproximação por um polinômio de Taylor de grau 3 em a = 8. a aproximação será T2x a aproximação será x3 ≈ T2x a aproximação será x3 ≈ T3x a aproximação será T3x a aproximação será x3 ≈ T1x 2a Questão (Ref.: 201309829213) Achar o supremo, caso exista, do conjunto A ={x ∈ R : 3x2 - 10x + 3 < 0}. 1/3 3 4 - 5 - 2 3a Questão (Ref.: 201309657757) A série infinita de termos positivos cujo termo geral é 1/n! é: Convergente de limite e Convergente de limite 3 Convergente de limite 0 Convergente de limite n! Divergente 4a Questão (Ref.: 201309829195) Seja A = {x ∈ Q:x = ((-1)^n).(n^(-1)),n ∈ N}. O supremo e o ínfimo do conjunto dado A são respectivamente: 1 e 0 1/2 e 0 0 e -1 1 e -1 1/2 e -1 5a Questão (Ref.: 201309657635) Considere os dois conjuntos A = {y ∈ Q tal que 0<y}. Com relação a estes dois conjuntos e a teoria de cotas superiores, inferiores, supremos e ínfimos é somente correto afirmar que: (I) SupA=1 e 1 ∈ A (II) SupA= SupB.(III) InfB=-1 e 1/2 ∈ B. (I) e (III) (II) (II) e (III) (I) (III) 6a Questão (Ref.: 201309657759) Analisando a série de termos positivos cujo o termo geral é n^3/e^n conclui-se que a mesma: Converge, pois o lim an+1/an vale 1/3 Diverge, pois o lim an+1/an vale 2,5 Diverge, pois o lim an+1/an vale 5/3 Converge, pois o lim an+1/an vale 1/e Converge, pois o lim an+1/an vale 1/2 7a Questão (Ref.: 201309829205) Determine o supremo do conjunto E = {x∈R;3x2-10x+3<0}. Sup E = 3 Sup E = 1/2 Sup E = 1/3 Sup E = 0 Sup E = 2 8a Questão (Ref.: 201309829382) Encontre Dx (1 + 2x + 3x2 + 4x3 + ...). ∑n=1∞n(n+1)xn-1, |x|> 1 ∑n=1∞xn-1, |x|< 1 ∑n=1∞(n+1)xn-1, |x|< 1 ∑n=1∞n xn-1, |x|< 1 ∑n=1∞n(n+1)xn-1, |x|< 1 AULA 09. Atividade Proposta 1. Analise a convergência da série 2. Analise a convergência 3. Analise a convergência da série Podemos mostrar que converge pelo teste de Leibniz. Podemos mostrar que diverge pelo teste de Leibniz. Não podemos mostrar que converge pelo teste de Leibniz. O teste de Leibniz não permite concluirmos se a série converge. Podemos usar a regra de L´Hospital para mostrar que converge. 4. Analise a convergência da série Podemos mostrar que converge pelo teste de Leibniz. Podemos mostrar que diverge pelo teste de Leibniz. Não podemos mostrar que converge pelo teste de Leibniz. O teste de Leibniz não permite concluirmos se a série converge. Podemos usar a regra de L´Hospital para mostrar que converge. AV. AP. 1a Questão (Ref.: 201309657629) Considere as afirmações sobre cortes: (I). Todo corte em R é determinado por um número real. (II). Se (A, B) é um corte em R então existe um só número c pertencente ao conjunto dos números reais tal que a< c, para qualquer a ∈ A e c < b, para qualquer b ∈ B. (III). Considere um elemento fixo c pertencente ao conjunto dos reais. O par ordenado (A, B), onde A= {x ∈ R: x<=c} e B= {x ∈ R: x>c} é um corte para R. É somente correto afirmar que: (I) e (III) (II) e (III) (I) e (II) (I) (III) 2a Questão (Ref.: 201309829331) Dada a seguinte função periódica: f (t) = t, se - 3 < t < 3, e f (t + 6) = f (t), para t real, determine os coeficientes a0, a3 e b5 da série de Fourier. a0 =4, a3 = -3/3π2 e b5 = 0 a0 =3, a3 = -3/3π2 e b5 =5 a0 =6, a3 = -2/3π2 e b5 =1 a0 = 3, a3 = -4/3π2 e b5 = 0 a0 =4, a3 = -4/3π2 e b5 =7 3a Questão (Ref.: 201309657632) Com relação a celas, é somente correto afirmar que: No conjunto {x ∈ R: x>4}, não há uma extremidade definida. O conjunto {x ∈ R: -2<x< O conjunto {x ∈ R: 3<x<=7} é uma cela semiaberta. O conjunto {x ∈ R : x<3} é um raio aberto definido por +oo. O conjunto {x ∈ R : -5<x< 4a Questão (Ref.: 201309657748) Desenvolva f(x)= cos x, se 0 < x < pi, numa série de Fourier Seno. Como deverá ser definida a função f(x) em x = 0 e x = p para que a série convirja para f(x) em 0 < x < p? f(x)= 5/pi somatório de (sen nx)/(2n¿2 - 1) ; f (0) = f(pi) = 0 . f(x)= 4/pi somatório de (nsen2nx)/(4n - 1) ; f(pi) = 0 . f(x)= 10/pi somatório de (nsen nx)/(4n¿2 - 1) ; f (0) = f(pi) = 0 f(x)= 8/pi somatório de (nsen2nx)/(4n2 - 1) ; f (0) = f(pi) = 0 . f(x)= 8/pi somatório de (sen2n)/(n-1) ; f (0) = f(pi) = 0 . 5a Questão (Ref.: 201309657750) Indique, entre as opções abaixo, a série de Fourier de f(t) = t no intervalo [- 3,3]. Esboce o gráfico da função gerada pela série no conjunto dos números reais. f(x)= 3/pi somatório de sen( n.t/3) [(-1)¿n+1]/n f(x)= 7/pi somatório de sen( n.pi.t) [(-1)¿n+1]/n f(x)= 8/pi somatório de sen( n.pi.t/3) [(-1)¿n]/n f(x)= 4/pi somatório de sen( n.pi.t/3) [(-1)¿n+1]/n f(x)= 6/pi somatório de sen( n.pi.t/3) [(-1)¿n+1]/n 6a Questão (Ref.: 201309657751) Desenvolva f (x) = cos(kx) , onde k é um inteiro, em série de Fourier, no intervalo (-pi,+pi) . f (x) = cos(kx) f (x) = cos(kx/2) . f (x) = cos(x) . f (x) = ncos(kx) . f (x) = cos(2x) . 7a Questão (Ref.: 201309829333) Desenvolva f (x) = cos(kx) , onde k é um inteiro, em série de Fourier, no intervalo (-pi,+pi) . f (x) = ncos(kx) . f (x) = cos(2x) . f (x) = cos(kx/2) . f (x) = cos(x) . f (x) = cos(kx) 8a Questão (Ref.: 201309829198) Observe a sequencia de intervalos a seguir: Com relação a estes intervalos é somente correto afirmar que (I) Trata-se da sequência de intervalos In=[n,+oo[, com n pertencente a N. (II) Esta sequência de intervalos é encaixante. (III) a sequência de intervalos não possui ponto em comum. (I) (II) e (III) (I) e (II) (I), (II) e (III) (I) e (III) AULA 10. 1. Seja L{4t2 - 3 cos t + 5 e- t}. Determine a Transformação de Laplace. [8/s3] - [s/(s2 + 1)] + [1/(s+1)], s > 0 [8/s3] - [5/(s+1)], s > 0 [1/s3] - [3s/(s2 + 1)], s > 0 [8/s3] - [3s/(s2 + 1)] + [5/(s+1)], s > 0 - [3s/(s2+ 1)] + [5/(s+1)], s > 0 2. Considere cada uma das afirmativas abaixo que dizem respeito à noção de vizinhança no espaço métricoR. (I) Uma vizinhança aberta de um ponto x=c em R é um intervalo aberto da forma Vc = (c-r1,c+r2) onde r1>0 e r2>0 são números reais pequenos. (II) Uma boa forma para construir uma vizinhança aberta para um ponto x=c, é construir um intervalo simétrico centrado em x=c e com raio r, denotado por Vc = (c-r, c+r) onde r>0 é pequeno, dependendo da forma como as distâncias são medidas. (III) A distância entre os números reais x e y é denotada por d(x, y)=|x-y|. Com relação às afirmativas e a teoria de vizinhança no espaço métrico R, é CORRETO afirmar: I e III somente. III somente. I e II somente. I, II e III. II e III somente. 3. Considere as afirmativas que são relacionadas ao conjunto S1=[2,4[U{5}⊆R. (I) Conjunto dos pontos exteriores de S: ext(S1)=]-∞,2] U ]4,5[ U ]5,+∞[ (II) Conjunto de pontos aderentes a S (fecho) de S: S¯1=[2,4]U{5} (III) Conjunto dos pontos de acumulação de S: S´1=[2,4] Com relação ao conjunto em questão e as afirmativas, é correto I, II e III . I e III somente. II somente. II e III somente. I e II somente. 4. Considere o conjunto S1=[2,4[ U [5} ⊆ R e as afirmativas abaixo. (I) Conjunto dos pontos interiores de S: int S1=]2,4[ (II) Conjunto dos pontos fronteiros de S: fr(S1)={2,4,5} (III) Conjunto dos pontos de acumulação de S: S´1=[2,4] Com relação ao conjunto em questão e as afirmativas, é correto I, II e III. I e II somente. I e III somente. I somente. II e III somente. 5. Considere o conjunto S={(x, y) ∈ R²:x ≤ y} da figura e as afirmativas (I) Conjunto dos pontos interiores de S: int S={(x, y) ∈ R² : x < y} (II) Conjunto dos pontos de acumulação de S:S´=S (III) Conjunto dos pontos exteriores de S: ext S={(x, y) ∈ R² : x > y} Para este conjunto é correto I apenas. I, II e III. II e III apenas. I e II apenas. I e III apenas. 6. Dizemos que um conjunto G em Rp é um aberto em Rp se, Ax ∈ G, existe r>0, r ∈ R, tal que Ay ∈ Rp, ||x-y||G, em outras palavras, um conjunto G é aberto se todo ponto de G é centro de alguma bola aberta inteiramente contida em G. Com relação às propriedades dos conjuntos abertos, considere as afirmativas. (I) O vazio e todo o espaço Rp são abertos em Rp. (II) A interseção de dois abertos quaisquer é um aberto em Rp. (III) A união de qualquer coleção de abertos é um aberto em Rp. Com relação às afirmativas e as propriedades dos conjuntos abertos, é CORRETO: I, II e III. II somente. II e III somente. I e II somente. I e III somente. 7. No espaço métrico R, um ponto x=c é denominado ponto interior de um conjunto S, se existe uma vizinhança aberta do ponto x=c, inteiramente contida no conjunto S. Além disso, o interior de um conjunto S é a coleção de todos os pontos de S para os quais podemos construir vizinhanças abertas contidas inteiramente no conjunto S. No espaço métrico R, considere as afirmativas. (I) x=5 é um ponto interior dos conjuntos: A=[0,10) e B=(-6,8). (II) x=5 não é ponto interior do conjunto C=[5,7) pois é uma extremidade de C. (III) (a, b) é o interior dos conjuntos [a, b], [a, b), (a, b] e de (a, b). Com relação a estas afirmativas e o espaço métrico R, é CORRETO: III somente. I e III somente. I e II somente. I, II e III. II e III somente. 8. As afirmativas abaixo são relacionadas à noção de vizinhança no espaço métrico R. (I) Um ponto x ∈ Rp é dito ponto interior de um conjunto A ⊂ Rp se existe uma vizinhança de x totalmente contida em A. (II) Um ponto x ∈ Rp é dito ponto exterior de um conjunto A ⊂ Rp se existe uma vizinhança de x inteiramente contida em no complementar de A - C(A) (III) Se toda vizinhança N(x, r) de centro x e raio r contém um ponto de G e um ponto do complementar de G (Rp - G) diz-se que x é um ponto fronteira de G. Com relação às afirmativas e a teoria de vizinhança no espaço métrico R, é CORRETO: I e III somente. I, somente. I e II somente. I, II e III. II e III somente. AV. 1a Questão (Ref.: 815576) Pontos: 1,0 / 1,0 Determine se a sequencia {1n} é crescente, decrescente ou não monótona. Resposta: Sequência é decrescente e monótona. 1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, ... Gabarito: Quando n=1, temos 1/1 Quando n=2, temos 1/2 Quando n=3, temos 1/3 Quando n=4, temos 1/4 É decrescente. 2a Questão (Ref.: 815432) Pontos: 0,0 / 1,0 Mostre a Unicidade do Supremo, ou seja, que "Só pode haver um único supremo para S ⊂R". Resposta: Gabarito: Supor u1 e u2 supremos de S. Então, ambos são cotas superiores de S. Como u1 é supremo de S e u2 é cota superior de S, temos que u1≤u2Como u2 é supremo de S e u1 é cota superior de S, temos que u2≤u1. Logo, temos simultaneamente u1≤u2 e u2≤u1, assim, u1=u2. 3a Questão (Ref.: 815650) Pontos: 1,0 / 1,0 Seja a sequência {n.sen(π/n)}. Marque a alternativa que indica o limite da sequência quando n tende ao infinito. 3π/2 3π 2π π π/2 4a Questão (Ref.: 643903) Pontos: 1,0 / 1,0 Considere as afirmativas a seguir. (I) Se X é um conjunto finito então todo subconjunto Y de X é finito. (II) Não pode existir uma bijeção f: X-> Y de um conjunto finito X em uma parte própria Y C X. (III) Seja A C In. Se existir uma bijeção f: In-> A, então A=In . Com relação a elas, é correto afirmar I e III somente. II e III somente. II somente. I e II somente. I, II e III. 5a Questão (Ref.: 815676) Pontos: 1,0 / 1,0 Analise a convergência da série ∑n=1∞n2/2n. Determine o limite de an quando n tende ao infinito e se a série converge ou diverge. O limite de an quando n tende a infinito será 2, portanto a série converge absolutamente pelo teste da razão e consequentemente podemos dizer que a série converge. O limite de an quando n tende a infinito será 1/3, portanto a série converge absolutamente pelo teste da razão e consequentemente podemos dizer que a série converge. O limite de an quando n tende a infinito será 1/2, portanto a série converge absolutamente pelo teste da razão e consequentemente podemos dizer que a série converge. O limite de an quando n tende a infinito será 1, portanto a série converge absolutamente pelo teste da razão e consequentemente podemos dizer que a série converge. O limite de an quando n tende a infinito será 1/2, portanto a série diverge absolutamente pelo teste da razão e consequentemente podemos dizer que a série diverge. 6a Questão (Ref.: 644054) Pontos: 0,0 / 1,0 Qual das opções abaixo retrata uma característica que NÃO corresponde ao teorema da convergência para séries de potências: Se a série converge para um valor x=c então ela convergirá absolutamente para todo x, com abs(x)>abs(c) Se a série converge para um valor x=c então ela convergirá absolutamente para todo x, com abs(x)<abs(c) Se a série diverge para um valor x=d então ela divergirá para todo x, com abs(x)>abs(d) Se a série converge para um valor x=c então ela convergirá absolutamente para todo x, Se a série converge para um valor x=c então ela convergirá condicionalmente para todo x, com abs(x)<abs(c) 7a Questão (Ref.: 644047) Pontos: 1,0 / 1,0 Analisando a série de termos positivos cujo termo geral é n3/en conclui-se que a mesma: Converge, pois o lim an+1/an vale 1/2 Diverge, pois o lim an+1/an vale 2,5 Converge, pois o lim an+1/an vale 1/3 Diverge, pois o lim an+1/an vale 5/3 Converge, pois o lim an+1/an vale 1/e8a Questão (Ref.: 815448) Pontos: 1,0 / 1,0 No espaço métrico R, um ponto x=c é denominado ponto interior de um conjunto S, se existe uma vizinhança aberta do ponto x=c, inteiramente contida no conjunto S. Além disso, o interior de um conjunto S é a coleção de todos os pontos de S para os quais podemos construir vizinhanças abertas contidas inteiramente no conjunto S. No espaço métrico R, considere as afirmativas. (I) x=5 é um ponto interior dos conjuntos: A=[0,10) e B=(-6,8). (II) x=5 não é ponto interior do conjunto C=[5,7), pois é uma extremidade de C. (III) (a, b) é o interior dos conjuntos [a, b], [a, b), (a, b] e de (a, b). Com relação a estas afirmativas e o espaço métrico R, são CORRETAS: I e II somente. II e III somente. III somente. I e III somente. I, II e III.
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