LE SUCCESSIONI. ovvero: 1, 2, 1.5, 1., 1.6, 1.625,... I valori ottenuti si avvicinano alla sezione aurea: =
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- Fiora Piccinini
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1 LE SUCCESSIONI Si cosideri l seguete sequez di umeri:,,, 3, 5, 8, 3,, 34, 55, 89, 44, 33, detti di Fibocci. Ess rppreset il umero di coppie di coigli preseti ei primi mesi i u llevmeto! Si cosideri l sequez otteut dividedo ogi elemeto per il precedete: ,,,,,, ovvero:,,.5,.,.6,.65,... 5 I vlori otteuti si vvicio ll sezioe ure:
2 LE SUCCESSIONI Le successioi (itrodotte prim delle fuzioi) soo prticolri fuzioi veti come domiio l isieme N dei umeri turli e come codomiio u sottoisieme B proprio dell isieme dei umeri reli. Le successioi vegoo idicte : Ovvero come : {,,...,,...}, 3 Il grfico di u successioe si trov el primo o el qurto qudrte.
3 LE SUCCESSIONI Esempio. Si cosideri l successioe: l crescere di l frzioe, che ssume vlori positivi, si vvici sempre di più l umero 0. Esempio Si cosideri l successioe: Al crescere di l potez ssume vlori sempre più grdi Esempio 3 Si cosideri l successioe : () Al vrire di i vlori soo ltertivmete e. 0 3
4 LE SUCCESSIONI I tre esempi precedeti esibiscoo i tre diversi comportmeti di u successioe: Covergete, divergete ed oscillte. Studire u successioe equivle d idividure il comportmeto l crescere di verso ovvero clcolre il : lim 4
5 LE SUCCESSIONI Si cosideri u ivestimeto che ll fie di ogi uità di tempo (scelt) grtisce u premio costte pri d u percetule fiss (i tsso di iteresse) dell somm iizilmete ivestit (C 0 ). Il cpitle dopo periodi è espresso d: C C ( ) 0 i Se ivece il premio è clcolto sul cpitle dispoibile ll iizio di ogi uità di tempo llor il cpitle dopo periodi è dto dl termie -esimo dell successioe: C C ( i) 0 5
6 LE SUCCESSIONI Proprietà dei limiti: lim ( ± b ) lim ± lim b A) B) lim ( b ) lim lim b C) lim b lim lim b D) lim b b lim ( ) lim 6
7 LE SUCCESSIONI Si cosideri l successioe il cui termie geerico è rppresetto d u poliomio di grdo h i : Esempio 4: h h α α... α 0 Rccogliedo l potez di grdo più elevto i si h: 5 5 lim lim ( ) ( 0 0) h I geerle si h: lim sig( α 0 ) 7
8 8 LE SUCCESSIONI U successioe ell qule il termie geerico è dto dl rpporto di due poliomi ssume l espressioe: A) h>k B) hk C) h<k k k k h h h β β β α α α
9 LE SUCCESSIONI I tutti e tre i csi si rccoglie si umertore si deomitore l potez di grdo più elevto: Nel cso A) si h 4 ( ) 4 ( Il umertore diverge e quidi l successioe diverge metre il deomitore coverge quidi l successioe diverge ) ( ) 4 9
10 0 LE SUCCESSIONI Nel secodo cso procededo ello stesso modo si ottiee: Per cui e quidi l successioe è covergete -. ) ( ) ( lim
11 LE SUCCESSIONI Nel cso C) si h: Il umertore tede d u umero fiito metre il deomitore tede ll ifiito (per l precisioe ), quidi si ottiee: 0 L successioe è covergete. ) ( ) ( ) ( lim 4
12 LE SUCCESSIONI Cocludedo: α 0 A) se h>k l successioe è divergete sig( β 0 α 0 B) se hk l successioe è covergete β 0 ) C) se h<k l successioe è covergete 0.
13 3 LE SUCCESSIONI Per quto rigurd l successioe il cui termie geerico h l form: si preset u situzioe difficile solo se l l bse dell potez tede d e l espoete tede ll, perché si geer l form idetermit p p p k k k h h h γ γ γ β β β α α α
14 LE SUCCESSIONI Si cosideri l successioe : Ess d luogo ll form idetermit m si può dimostrre che tle successioe è covergete l umero di Eulero e,78 che è l bse dei logritmi eperii (o turli!) lx. 4
15 LE SUCCESSIONI Si cosideri or l successioe: b c Dove le due successioi e b soo divergeti. Il clcolo del limite dell successioe port ll form idetermit. I questo cso si oper così: b b 5
16 b LE SUCCESSIONI Clcoldo il limite si ottiee: lim b b lim lim lim b lim e 6
17 LE SUCCESSIONI Esempio 5. Si cosideri l successioe 3 Il clcolo del limite port : lim lim e 3 e e 7
18 LE SUCCESSIONI L successioe geometric: q Se q l successioe è oscillte e lim o esiste. Se < q < l successioe è covergete e lim 0 Se q l successioe è costte e lim Se q > l successioe è divergete e lim sig() 8
19 LE SUCCESSIONI Esempio lim 0 lim () lim??? 9
20 LE SERIE Si cosideri u successioe: Si chim serie umeric l successioe I cui elemeti soo così defiiti: s s s s... U serie (essedo u successioe) può essere covergete, divergete o oscillte. 0
21 LE SERIE Esempio 7 L successioe: geer l serie rmoic : s... 3 Si oti che l successioe geertrice è covergete 0.
22 LE SERIE Esempio 8 L successioe geer l serie: () s s 0 s3...
23 3 LE SERIE Esempio 9 L successioe geer l serie di Megoli. Si osservi che : Per cui Si osservi che l successioe geertrice coverge 0. ) ( ) ( ) ( s
24 LE SERIE L prim serie (quell rmoic) diverge (cfr esempio 5.). L secod serie è oscillte (il o esiste) lim L terz serie è covergete (il ) Il clcolo di lim s geer che ull dice circ il comportmeto dell serie. Il clcolo del limite è ivece efficce (vedi Esempio 9) se si riesce d esprimere come fuzioe di. s lim s s 4
25 LE SERIE L successioe geometric: Geer l serie geometric s q q q... q L ridott -esim (per vlori dell rgioe diversi d ) può essere espress d: q s q Per cui il comportmeto dell serie può essere determito ttrverso il clcolo del limite. 5
26 LE SERIE Il comportmeto dell serie geometric è sitetizzto ell seguete tbell: rgioe crttere lim s q oscillte No esiste < q < covergete q q divergete sig () 6
27 LE SERIE Criterio del cofroto: Dte due successioi: b co 0 b llor si può ffermre che: Se l serie mggiorte coverge llor che l miorte coverge. Se l serie miorte diverge che l mggiorte diverge. 7
28 LE SERIE Criterio del rpporto Se L < llor l serie coverge. lim Se llor l serie diverge. lim L > Se L llor il criterio è iefficce. lim 8
29 LE SERIE Esempio 0 3! Applicdo il criterio del rpporto si ottiee 3 ( ) 0 L < 4 3 lim lim L serie coverge. 9
30 LE SERIE Esempio 3 Applicdo il criterio del rpporto si ottiee lim lim 3 3 L > L serie diverge. 30
31 LE SERIE Esempio Applicdo il criterio del rpporto si ottiee lim lim Il criterio è iefficce. L 3
32 LE SERIE Criterio dell rdice. Se L < llor l serie è covergete. lim Se L > llor l serie è divergete. lim Se L llor il criterio è iefficce. lim 3
33 LE SERIE Esempio 3 Il criterio dell rdice pplicto ll serie è Iefficce. Iftti si h lim Nel cso dell serie geert dll successioe: lim L l3 L ppliczioe del criterio port cocludere che l serie è covergete, iftti: lim lim 0 l 3 l3 33
34 LE SERIE Si cosideri l successioe: p ess geer l serie rmoic geerlizzt, dett che p- serie. s... p p 3 L serie rmoic geerlizzt è covergete se p >. L serie rmoic geerlizzt è divergete se p. p 34
35 LE SERIE È opportuo sottoliere che ogi qul volt l ppliczioe di u criterio coduce ll coclusioe che l serie coverge, NULLA SI PUO DIRE SUL VALORE AL QUALE LA SERIE CONVERGE. Quello che si può fre è idividure u stim del vlore dell somm dell serie, eseguedo l somm lgebric di u umero grde di ddedi! Si ricordi cor che l covergez 0 dell successioe geertrice è SOLO UNA CONDIZIONE NECESSARIA per l covergez dell serie! 35
36 LE SERIE Serie termii di sego vribile Si cosideri l serie umeric termii di sego ltero: s geert dll successioe: () α α > 0 L serie è covergete (criterio di Leibiz) se: α α lim α 0 36
37 LE SERIE Esempio 4 Si cosederi l serie: ( ) Soddisf il criterio di Leibiz ed è quidi covergete. 37
38 LE SERIE U serie umeric è ssolutmete covergete se l serie dei vlori ssoluti è covergete. L ssolut covergete è u proprietà più forte dell covergez. L serie dell esempio 4 è covergete (soddisf il criterio di Leibiz) m o è ssolutmete covergete perché l serie dei vlori ssoluti ltro o è che l serie rmoic che è divergete. 38
39 LE SERIE 39
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