Problemă rezolvată de Șiruri de numere reale

MediuȘiruri de numere realeLogaritmiAlgebră și Calcule cu Numere Reale
Se consideră șirul (pn)n≥1(p_n)_{n \geq 1} definit prin pn=∏k=1n(1+1k2)p_n = \prod_{k=1}^{n} \left(1 + \frac{1}{k^2}\right). a) Să se arate că șirul (pn)(p_n) este convergent. b) Să se determine lim⁡n→∞ln⁡(pn)\lim_{n \to \infty} \ln(p_n).

Rezolvare completă

10 puncte · 4 pași
13 puncte
Se consideră logaritmul natural: ln⁡(pn)=∑k=1nln⁡(1+1k2)\ln(p_n) = \sum_{k=1}^{n} \ln\left(1 + \frac{1}{k^2}\right).
23 puncte
Pentru a studia convergența, se observă că pentru orice k≥1k \geq 1, ln⁡(1+1k2)≤1k2\ln\left(1 + \frac{1}{k^2}\right) \leq \frac{1}{k^2} (deoarece ln⁡(1+x)≤x\ln(1+x) \leq x pentru x>0x > 0). Seria ∑k=1∞1k2\sum_{k=1}^{\infty} \frac{1}{k^2} este convergentă (seria armonică generalizată cu exponent 2). Prin criteriul de comparație, seria ∑k=1∞ln⁡(1+1k2)\sum_{k=1}^{\infty} \ln\left(1 + \frac{1}{k^2}\right) este convergentă, deci șirul sumelor parțiale este convergent, iar ln⁡(pn)\ln(p_n) converge. Cum funcția exponențială este continuă, șirul pn=eln⁡(pn)p_n = e^{\ln(p_n)} este convergent.
32 puncte
Limita lim⁡n→∞ln⁡(pn)\lim_{n \to \infty} \ln(p_n) este egală cu suma seriei convergente: ∑k=1∞ln⁡(1+1k2)\sum_{k=1}^{\infty} \ln\left(1 + \frac{1}{k^2}\right).
42 puncte
Deoarece seria este convergentă, limita există și este finită. Răspunsul: lim⁡n→∞ln⁡(pn)=∑k=1∞ln⁡(1+1k2)\lim_{n \to \infty} \ln(p_n) = \sum_{k=1}^{\infty} \ln\left(1 + \frac{1}{k^2}\right).

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.

57 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.