P27 第17题(2)
∀ϵ∈R+,∃N∈N,使得∀n>N,有∣an+p−an∣=3n+1+11+3n+2+11+⋯+3n+p+11<3n+11+3n+21+⋯+3p1=1−313n+11−3p+11=23(3n+11−3p+11)<2⋅3n1<ϵ对于任意p成立
解得n>−log32ϵ
不妨设ϵ<1,设N=[−log32ϵ]+1
此时当n>N时,对任意p∈N有∣an+p−an∣<ϵ
故{an}收敛
P27 第17题(4)
∀ϵ∈R+,∃N∈N,使得∀n>N,有 ∣an+p−an∣=∣∣∣∣∣(n+1)(n+2)cos(n+1)+(n+2)(n+3)cos(n+2)+⋯+(n+p)(n+p+1)cos(n+p)∣∣∣∣∣<∣∣∣∣∣(n+1)(n+2)1+(n+2)(n+3)1+⋯+(n+p)(n+p+1)1∣∣∣∣∣=n+11−n+p+11<n+11<ϵ 对于任意p成立
解得n>ϵ1−1
不妨设ϵ<1,设N=[ϵ1]+1
此时当n>N时,对任意p∈N有∣an+p−an∣<ϵ
故{an}收敛
P27 第23题
n→∞liman=∞⇒∀M>0,∃N∈N,使得当n>N时,有∣an∣>bM又∣bn∣≥b>0,故有∣anbn∣>M,即得n→∞limanbn=∞
P27 第24题
设an=nn!;先证{an}单调递增:{an}单调递增⇔(n!)n1<((n+1)!)n+11⇔n!<(n+1)n 显然成立,故an单调递增;再证{an}无界:取{an}的一个子列{a2n−1}a2n−1=(1⋅2⋅3⋅⋯⋅(2n−1))2n−11>(1⋅2⋅2⋅4⋅4⋅4⋅4⋅⋯⋅2n−1⋅2n−1⋅⋯⋅2n−1)2n−11=22n−11⋅2+2⋅4+3⋅8+⋯+(n−1)⋅2n−1=22n−1(n−2)2n+2>2n−2由于n→∞lim2n−2=+∞,可得{a2n−1}无界且趋于+∞从而有{an}无界;又{an}单调递增,从而有n→∞liman=+∞综上,nn!无界且趋于无穷大。(2)假设n→∞limnsin2nπ=∞⇒∀M>0,∃N∈N,使得当n>N时,有∣an∣>M成立取N2>N且2∣N2,此时∣an∣=0>M,矛盾;故an=nsin2nπ不趋于无穷大;又∀M>0,取n=2M+1,此时有an=2M+1>M即∃n>0使得∣an∣>M;综上,nsin2nπ无界且不趋于无穷大。
P27 第25题
又n→∞lim2n+1=+∞ an+1=an+an1⇒an+12=an2+an21+2>an2+2⇒{an}单调递增且an+12>a12+2n=2n+1⇒an→+∞(n→∞),得证