Oblicz granicę i zbadaj monotoniczność ciągu
[tex]a_{n} = \frac{(n+1)! -n!}{(n+1)! +n!}[/tex]


Odpowiedź :

Odpowiedź:

Przeksztalcmy najpierw wzor tego ciagu:

[tex]a_n =\frac{(n+1)! -n!}{(n+1)! + n!} = \frac{n!(n+1)-n!}{n!(n+1)+n!}=\frac{n!(n+1-1)}{n!(n+1+1)}=\frac{n}{n+2}[/tex]

kolejno liczymy granice

[tex]\lim_{n \to \infty} a_n = \lim_{n \to \infty} \frac{n}{n+2} = \lim_{n \to \infty} \frac{n}{n(1+\frac{2}{n} )}= lim_{n \to \infty} \frac{1}{1+\frac{2}{n} } = 1[/tex]

jesli podzielimy 2 przez bardzo duza liczbe, to dostaniemy prawie zero, a zarem granica [tex]\lim_{n \to \infty} \frac{2}{n} = 0[/tex]

sprawdzmy czy ten ciag jest rosnacy czy malejacy.

1. jesli jest rosnacy to kazdy kolejny wyraz bedzie wieszy od poprzedniego

[tex]a_{n+1} > a_n\\ a_{n+1} - a_n >0\\[/tex]

2. jezeli bedzie malejacy to kazdy kolejny wyraz bedzie mniejszy od poprzedniego

[tex]a_{n+1} < a_n\\a_{n+1} -a_n<0\\[/tex]

[tex]a_{n+1}-a_n = \frac{n+1}{n+1+2}-\frac{n}{n+2} = \frac{n+1}{n+3}-\frac{n}{n+2} = \frac{(n+1)(n+2)-n(n+3)}{(n+3)(n+2)}=\frac{n^{2} + 2n + n + 2 - n^{2} - 3n}{(n+3)(n+2)} = \frac{2}{(n+3)(n+2)}[/tex]

mianownik zawsze bedzie wikszy od zera wiec [tex]a_{n+1} - a_n >0[/tex] i ciag jest rosnacy