Problemă rezolvată de Șiruri de numere reale

MediuȘiruri de numere realeLogaritmiAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Fie șirul (xn)n1(x_n)_{n \geq 1} dat de xn=k=1nlog(1+1k(k+2))x_n = \sum_{k=1}^{n} \log\left(1 + \frac{1}{k(k+2)}\right). Arătați că șirul este convergent și determinați limita sa.

Rezolvare completă

10 puncte · 3 pași
13 puncte
Se simplifică termenul general: log(1+1k(k+2))=log(k(k+2)+1k(k+2))=log(k2+2k+1k(k+2))=log((k+1)2k(k+2))\log\left(1 + \frac{1}{k(k+2)}\right) = \log\left(\frac{k(k+2)+1}{k(k+2)}\right) = \log\left(\frac{k^2+2k+1}{k(k+2)}\right) = \log\left(\frac{(k+1)^2}{k(k+2)}\right).
24 puncte
Folosind proprietățile logaritmilor, se scrie: log((k+1)2k(k+2))=log(k+1k)+log(k+1k+2)=log(k+1)logk+log(k+1)log(k+2)=2log(k+1)logklog(k+2)\log\left(\frac{(k+1)^2}{k(k+2)}\right) = \log\left(\frac{k+1}{k}\right) + \log\left(\frac{k+1}{k+2}\right) = \log(k+1) - \log k + \log(k+1) - \log(k+2) = 2\log(k+1) - \log k - \log(k+2). Suma devine telescopică: xn=k=1n[2log(k+1)logklog(k+2)]=log2log(n+2)+log(n+1)x_n = \sum_{k=1}^{n} [2\log(k+1) - \log k - \log(k+2)] = \log 2 - \log(n+2) + \log(n+1) (după simplificări).
33 puncte
Limita șirului: limnxn=limn[log2log(n+2)+log(n+1)]=log2+limnlog(n+1n+2)=log2+log1=log2\lim_{n \to \infty} x_n = \lim_{n \to \infty} [\log 2 - \log(n+2) + \log(n+1)] = \log 2 + \lim_{n \to \infty} \log\left(\frac{n+1}{n+2}\right) = \log 2 + \log 1 = \log 2. Deci șirul este convergent cu limita log2\log 2.

Ai rezolvat această problemă?

Trimite soluția ta și primește feedback AI detaliat — vezi exact unde ai greșit și cum să îmbunătățești.

Vreau evaluare AI — e gratuit

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.

62 zile până la BAC

Pregătește-te la Șiruri de numere reale cu AI

Rezolvă probleme pe hârtie, fotografiază și primește feedback instant de la AI — ca de la un profesor.

Vreau evaluare AI pe soluția mea

50 credite gratuite la înregistrare. Fără card, fără obligații.