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Análisis Matemático 66

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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 UBA XXI
CÁTEDRA CABANA

Práctica 7 - Sucesiones y series

7.4. Para cada sucesión indicar su límite al infinito
a) an=n2+2n1na_{n}=\sqrt{n^{2}+2 n-1}-n

Respuesta

Este tipo de límites ya los sabemos calcular! Es lo mismo que hacíamos cuando xx era un número real, sólo que ahora nuestra variable es nn que es un número natural, pero los razonamientos son los mismos que hacíamos en la práctica de Límites. 

limn+(n2+2n1n) \lim_{n \to +\infty} \left( \sqrt{n^2 + 2n - 1} - n \right) Tenemos una indeterminación de tipo "infinito menos infinito". Para resolverla, multiplicamos y dividimos por el conjugado de la expresión: limn+(n2+2n1n)n2+2n1+nn2+2n1+n \lim_{n \to +\infty} \left( \sqrt{n^2 + 2n - 1} - n \right) \cdot \frac{\sqrt{n^2 + 2n - 1} + n}{\sqrt{n^2 + 2n - 1} + n} Ahora en el numerador nos queda una diferencia de cuadrados: limn+(n2+2n1)2n2n2+2n1+n \lim_{n \to +\infty} \frac{(\sqrt{n^2 + 2n - 1})^2 - n^2}{\sqrt{n^2 + 2n - 1} + n} Simplificando el cuadrado y la raíz cuadrada, tenemos: limn+n2+2n1n2n2+2n1+n=limn+2n1n2+2n1+n \lim_{n \to +\infty} \frac{n^2 + 2n - 1 - n^2}{\sqrt{n^2 + 2n - 1} + n} = \lim_{n \to +\infty} \frac{2n - 1}{\sqrt{n^2 + 2n - 1} + n} Nos queda una indeterminación de tipo "infinito sobre infinito". Para resolverla, empezamos a sacar factor común "el que manda" igual que como hacíamos en la práctica de Límites. limn+n(21n)n2(1+2n1n2)+n \lim_{n \to +\infty} \frac{n(2 - \frac{1}{n})}{\sqrt{n^2(1 + \frac{2}{n} - \frac{1}{n^2})} + n} Distribuimos la raíz y atenti acá: n2=n\sqrt{n^2} = |n|, pero nn toma valores positivos, así que nos queda n2=n\sqrt{n^2} = n
limn+n(21n)n1+2n1n2+n \lim_{n \to +\infty} \frac{n(2 - \frac{1}{n})}{n\sqrt{1 + \frac{2}{n} - \frac{1}{n^2}} + n}

Sacamos factor común nn en el denominador limn+n(21n)n(1+2n1n2+1) \lim_{n \to +\infty} \frac{n(2 - \frac{1}{n})}{n(\sqrt{1 + \frac{2}{n} - \frac{1}{n^2}} + 1)} Simplificamos las nn y tomamos el límite: limn+21n1+2n1n2+1=22=1 \lim_{n \to +\infty} \frac{2 - \frac{1}{n}}{\sqrt{1 + \frac{2}{n} - \frac{1}{n^2}} + 1} = \frac{2}{2} = 1 Entonces, el límite de la sucesión cuando nn tiende a infinito es: limn+n2+2n1n=1 \lim_{n \to +\infty} \sqrt{n^2 + 2n - 1} - n = 1
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