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Sucesiones y series de números reales: concepto, límites y clasificación - Prof. del Mar, Apuntes de Matemáticas

El concepto básico de sucesiones y series de números reales, incluye la definición de límites y su clasificación en convergentes, divergentes y oscilantes. Además, se detalla cómo operar con límites de sucesiones y se presentan ejemplos de operaciones con series, indeterminaciones y límites con el número e.

Tipo: Apuntes

2013/2014

Subido el 21/03/2014

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MATEMÁTICAS 1er. curso Grado ADE, ADE-DCHO y ADE-CCTT
Facultad de CC. Económicas y Empresariales. UEx
1
TEMA 1: SUCESIONES Y SERIES DE NÚMEROS REALES
CONCEPTO DE SUCESIÓN:
Es toda aplicación del conjunto de los números naturales () en el conjunto de los números
reales (): , donde los elementos de se llaman términos de la sucesión y los
elementos de N indican los lugares que ocupan los términos. Se simboliza por: {an} = {a1,
a2, ..., an-1, an,...}, siendo an el término de lugar n-simo o término general.
Una sucesión puede determinarse:
1) Por medio de su término general, que da el valor de cada término en función del
lugar que ocupa en la sucesión.
2) Por medio de una ley de recurrencia, que son aquellas que relacionan el término de
un lugar con términos de lugares anteriores.
LÍMITE DE UNA SUCESIÓN:
Se dice que una sucesión de números reales {an} converge hacia un elemento a , o que
tiene por límite a : aaaaLím nn
n
cuando para todo > 0 (tan pequeño como queramos), existe un número positivo m,
tal que se verifica: an - a< para todo n m
A medida que n aumenta, los valores de los términos de la sucesión se van aproximando a
a, pero no llegan a sobrepasarlo.
CLASIFICACIÓN DE LAS SUCESIONES (en función de sus tendencia):
1) Divergente: si 
n
naLím .
2) Convergente: si
LaLím n
n.
3) Oscilante: ninguno de los casos anteriores (no tienen límite, ni finito ni infinito).
OPERACIONES CON LÍMITES DE UNA SUCESIÓN:
1) Expresiones racionales:
0
...
...
0
0
1
10
1
10
qpSi
b
a
qpSi
qpSi
bnbnb
anana
q
qq
p
pp
Órdenes de infinitud: ln n < na < an < n! < nn
2)

)y( bbaababaLím nnnn
n
Indeterminaciones: - (- + )
3)

)y( bbaaabbaLím nnnn
n
Indeterminaciones: 0 (0)
4) )y( bbaa
b
a
b
a
Lím nn
n
n
n
Indeterminación: 0/0, /
5) )y( bbaaaaLím nn
b
b
n
n
n
Indeterminación: 00, 0, 1
LÍMITES CON EL NÚMERO e:
...
1
1,...,
27
64
,
4
9
,2
n
n
es una sucesión monótona creciente que tiende al número e:
e
a
Límae
n
Lím
n
a
n
n
n
n
n
1
1:Si
1
1
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¡Descarga Sucesiones y series de números reales: concepto, límites y clasificación - Prof. del Mar y más Apuntes en PDF de Matemáticas solo en Docsity!

MATEMÁTICAS 1er. curso Grado ADE, ADE-DCHO y ADE-CCTT

Facultad de CC. Económicas y Empresariales. UEx

1

TEMA 1: SUCESIONES Y SERIES DE NÚMEROS REALES

CONCEPTO DE SUCESIÓN:

Es toda aplicación del conjunto de los números naturales () en el conjunto de los números

reales ():  , donde los elementos de  se llaman términos de la sucesión y los

elementos de N indican los lugares que ocupan los términos. Se simboliza por: { an } = { a 1 ,

a2, ..., an-1 , an ,...}, siendo an el término de lugar n-simo o término general.

Una sucesión puede determinarse:

  1. Por medio de su término general , que da el valor de cada término en función del lugar que ocupa en la sucesión.
  2. Por medio de una ley de recurrencia , que son aquellas que relacionan el término de un lugar con términos de lugares anteriores.

LÍMITE DE UNA SUCESIÓN:

Se dice que una sucesión de números reales { an } converge hacia un elemento a  , o que

tiene por límite a  :

Lím an a an a n



cuando para todo  > 0   (tan pequeño como queramos), existe un número positivo m ,

tal que se verifica:

an - a <  para todo nm

A medida que n aumenta, los valores de los términos de la sucesión se van aproximando a

a , pero no llegan a sobrepasarlo.

CLASIFICACIÓN DE LAS SUCESIONES (en función de sus tendencia):

  1. Divergente: si   n n

Lím a.

  1. Convergente: si   

Lím an L n

.

  1. Oscilante: ninguno de los casos anteriores (no tienen límite, ni finito ni infinito).

OPERACIONES CON LÍMITES DE UNA SUCESIÓN:

  1. Expresiones racionales:

0

0 1 0 1

1 0 1

Sip q

b

a Sip q

Sip q

bn bn b

an an a

q

q q

p

p p

Órdenes de infinitud: ln n < n a < a n < n! < n n

2) Lím  a^ n bn ^ a b ( an a y bn b )

n



Indeterminaciones:  -  (- + )

3) Lím  a nbn  ab ( an a y bn b )

n



Indeterminaciones: 0 (0)

  1. ( a a y b b ) b

a

b

a Lím (^) n n n

n n



Indeterminación: 0/0, /

  1. Lím a a ( an a y bn b )

b b n n

n    

Indeterminación: 0

0 , 

0 , 1

LÍMITES CON EL NÚMERO e:

n

n

 es una sucesión monótona creciente que tiende al número e :

e a

e a Lím n

Lím

an

n

n n

n

n

 

Si : 1

MATEMÁTICAS 1er. curso Grado ADE, ADE-DCHO y ADE-CCTT

Facultad de CC. Económicas y Empresariales. UEx

2

CONCEPTO DE SERIE:

Dada la sucesión { an } = { a 1 , a2, ..., an-1 , an ,...}, se puede deducir otra: { Sn } = { S 1 , S2, ...,

Sn-1 , Sn ,...}, siendo los términos de esta nueva sucesión las sumas parciales de los términos

de la primera:

S 1 = a 1 S 2 = a 1 + a 2 S 3 = a 1 + a 2 +a 3

... Sn = a 1 + a 2 +a 3 + an

La sucesión así obtenida se llama serie asociada a la sucesión an :

1 2 3 ...^ ...

1

     ^ 

n k

ak a a a a

siendo la suma parcial n-sima: (^) n

n

k

S n   ak  a  a  a   a

1

CLASIFICACIÓN DE LAS SERIES:

  1. Divergente: si  

n n

Lím S.

  1. Convergente: si   

Lím Sn S n

, siendo S la suma de la serie.

  1. Oscilante: ninguno de los casos anteriores (no tienen límite, ni finito ni infinito).

CONDICIONES GENERALES DE CONVERGENCIA:

1) CONDICIÓN NECESARIA DE CONVERGENCIA: Si la serie 

1

a n es convergente, debe

verificarse que an  0. Es decir, cuando a (^) n  0 , la serie puede ser convergente (CN

y NS), pero si a (^) n no  0 , la serie es divergente.

  1. CONDICIONES SUFICIENTE DE CONVERGENCIA: Criterios

SUMA DE SERIES:

Solo para series que convergen, es decir aquellas que    

Lím Sn S n

, siendo S la suma de

la serie, 

  1

S a n.

SERIE GEÓMETRICA :

2 1

1

1      

 

n n ar a ar ar ar ( r : la razón)

Si r = 1  la serie es divergente

Si r = -1  la serie es oscilante

Si  r  > 1 ^ la serie es divergente

Si  r  < 1  la serie es convergente

Suma de una Serie geométrica: 

 

1

n 1 ar , convergente si r < 1: r

a S