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Análisis Matemático 66
2024
CABANA
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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 UBA XXI
CÁTEDRA CABANA
1.9.
Considerar el conjunto $A=\left\{\frac{n}{n+1}: n \in \mathbb{N}\right\}$.
a) Mostrar que 1 es una cota superior del conjunto $A$.
a) Mostrar que 1 es una cota superior del conjunto $A$.
Respuesta
A ver, el conjunto con el que vamos a estar trabajando es \(A = \left\{\frac{n}{n+1} : n \in \mathbb{N}\right\}\). Este conjunto está formado por fracciones donde el numerador es un número natural \(n\) y el denominador es \(n+1\). Es decir, si reemplazo $n$ por cada número natural, hago la operación y voy a obtener un elemento del conjunto. Tratemos de ganar primero un poco de intuición, te propongo que veamos cuáles son algunos elementos de este conjunto reemplazando por los primeros naturales...
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Al observar algunos de los primeros términos, podemos notar que a medida que \(n\) aumenta, el valor de la fracción \(\frac{n}{n+1}\) se acerca cada vez más a 1. Por ejemplo:
Cuando \(n = 1\), tenemos \(\frac{1}{2}\).
Cuando \(n = 2\), tenemos \(\frac{2}{3}\).
Cuando \(n = 3\), tenemos \(\frac{3}{4}\).
A medida que \(n\) crece, la fracción \(\frac{n}{n+1}\) se aproxima más y más a 1! Mirá:
Cuando \(n = 10\), tenemos \(\frac{10}{11}\).
Cuando \(n = 100\), tenemos \(\frac{100}{101}\).
Cuando \(n = 1000\), tenemos \(\frac{1000}{1001}\).
Esto sugiere que 1 podría ser una cota superior para todo el conjunto \(A\), ya que todos los elementos del conjunto son menores o iguales a 1. A medida que \(n\) crece, la fracción se acerca al $1$, y la diferencia entre \(\frac{n}{n+1}\) y 1 se vuelve cada vez más pequeña. Esto además lo podemos probar teniendo en cuenta que $n < n+1$ para cualquier $n$ natural, así que esa fracción necesariamente será siempre menor que $1$, se entiende? Asi que si, efectivamente, 1 es cota superior de nuestro conjunto =)