Successione convergente


Diremo che la successione

a1,   a2,  a3, ..... an, .....

e' convergente se ammette limite finito
Le espressioni "successione a limite finito" e "successione convergente" sono equivalenti: ma e' piu' semplice dire "convergente" piuttosto che"tende ad un valore finito", quindi d'ora in avanti useremo tale termine

cioe' se preso un numero ε piccolo a piacere, esiste in sua corrispondenza un numero kε∈N e dipendente da ε tale che quando i termini della successione distano dal limite a per meno di ε allora ogni n e'superiore a kε
In simboli

limn→∞ an = a         |an - a|<ε   ⇒   n > kε

Se una successione non converge allora puo' divergere
Pero' se non converge e non diverge diremo che la successione e' indeterminata
Se la successione
a1,   a2,  a3, ..... an, .....
converge ad a allora la successione
a1-a,   a2-a,  a3-a, ..... an-a, .....
e' infinitesima

Vale anche il viceversa
Se la successione
a1-a,   a2-a,  a3-a, ..... an-a, .....
e' infinitesima allora la successione
a1,  a2,  a3, ..... an, .....
converge ad a

Esercizio:
verifichiamo che la successione
2 ,   3

2
,   4

3
,   5

4
, ........ n+1

n
,  .....
converge ad 1
Utilizzo la definizione di limite:
Se considero un mumero piccolissimo ε, devo mostrare che esiste un legame fra ε e l'indice n tale che piu' diminuisce ε piu' aumenta n.
Dimostriamo che da un certo momento in poi, se n e' grande, vale:
| n+1

n
- 1 |< ε
eseguo la somma dentro il modulo: m.c.m. = n
| n+1 -n

n
|< ε
| 1

n
|< ε
essendo n un numero naturale, considerato all'interno dei numeri reali e' certamente positivo e quindi posso togliere il modulo ed ottengo
1

n
< ε
utilizzo la proprieta' Se in una disuguaglianza considero gli inversi allora la disuguaglianza cambia di verso. ed ottengo
n < 1

ε
questa espressione e' equivalente alla prima
Essendo ε molto piccolo segue che 1/ε e' molto grande ed, essendo n>1/ε piu' diminuisce ε piu' aumenta il valore di n
come volevamo

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