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Sequências e Séries Prof. Msc. Gracielle A Araújo 1 - Sequências (1.1) Definição Uma sequência é uma lista de números escritos em uma ordem definida. a1, a2, a3, a4, ….. an, …. 1º elemento 2º elemento 3º elemento 4º elemento n-ésimo elemento A sequência a1, a2, a3, a4, ….. an, …. é indicada por: {an} ou {an}n=1∞ (1.2) Definição Para todo o número positivo n existe um número correspondente an: f: Z+ -> R n -> f(n) Exemplo Considere a aplicação: f:{1,2,3,4,5,6}->R n -> f(n) = an = n+1 Encontre o domínio, contradomínio e imagem da sequência. Exemplo Identifique o enésimo termo de cada sequência e encontre o vigésimo termo: {n/(n+1)}n=1∞ Exemplo Encontre uma fórmula para o termo geral an da sequência: {3/5, -4/25, 5/125, -6/625, 7/725, …} (1.3) Definição A s equênc i a de F i bonacc i é aplicada a muitos fenômenos e é definida da seguinte forma: a1=0 a2=1an=an-1+an-2 Para n≥3. (1.4) Teorema As sequências an e bn são iguais se para o mesmo índice tem-se: an = bn Para todo n dentro do domínio. Exemplo Verifique se as sequência são iguais: b0=1 bn=2bn-1 e, an=2n Critérios de Convergência (1.5) Definição Uma sequência {an} tem limite L e escrevemos: Se pudermos tornar os termos tão próximos de L quanto quisermos ao fazer n suficientemente grande. lim an = Ln->∞ Se o limite existir dizemos que a s e q u ê n c i a c o n v e r g e ( o u é convergente). Caso contrário dizemos que a sequência diverge ou é divergente. {an} {bn} Exemplo Verifique se as sequência são convergentes: e, bn = n+2 an = n+2n+1 (1.6) Definição Uma sequência {an} tem limite L e escrevemos: Se para cada E>0 existir um inteiro correspondente N tal que: lim an = Ln->∞ n > N então |an-L|<E (1.7) Teorema Se, Quando n é um inteiro, então, lim f(n) = Ln->∞ e, f(n) = an lim an = Ln->∞ Exemplo (1.7) Teorema Se, Significa que para cada número positivo M existe um inteiro N tal que, lim an = ∞n->∞ se n>N então an>M Nota: Se, lim an = ∞n->∞ a sequência {an} é divergente (1.8) Propriedades Se {an} e {bn} forem sequências convergentes e c for uma constante, então, lim (an + bn) = n->∞ lim ann->∞ lim bnn->∞+ lim (an - bn) = n->∞ lim ann->∞ lim bnn->∞- lim can = n->∞ clim ann->∞ lim (an . bn) = n->∞ lim ann->∞ lim bnn->∞. lim an/bn = n->∞ lim an n->∞lim bn n->∞ lim ann->∞ p = [lim an]n->∞ p (1.8) Teorema do Confronto Se, Para n≥n0 an≤ bn ≤ cn Então: lim bn = L n->∞ lim an = n->∞ lim cnn->∞ = L Exemplo (1.8) Teorema do Módulo Se, Então, lim an = 0 n->∞ lim |an| = 0n->∞ Exemplo (1.9) Teorema Se, E se a função f for contínua em L, então, lim f(an) = n->∞ lim an = L n->∞ f(L) Exemplo (1.10) Teorema Exemplo (1.11) Definição Uma sequência {an} é denominada crescente se an<an+1 para todo n≥1, isto é, a1 < a2 < a3 < a4 … Uma sequência {an} é denominada decrescente se an > an+1 para todo n≥1, isto é, a1 > a2 > a3 > a4 … É dicotômica se for crescente ou decrescente Exemplo (1.12) Definição Uma sequência {an} é limitada superiormente se existir um número M tal que, an ≤ M para todo n≥1 Uma sequência {an} é limitada inferiormente se existir um número m tal que, m ≤ an para todo n≥1 (1.12) Definição … Se for limitada inferiormente e superiormente, então {an} é uma sequência limitada. (1.13) Teorema Toda sequência monótona limitada é convergente. Exemplo Exercícios Bibliografia STEWART, James. Cálculo. 7 ed. Vol. 1. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2013. THOMAS, George B et al. Cálculo. Vol. 1, 12 ed. São Paulo: Addison Wesley, 2012.
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