使用收敛的定义,你如何证明序列{2 ^ -n}从n = 1收敛到无穷大?

使用收敛的定义,你如何证明序列{2 ^ -n}从n = 1收敛到无穷大?
Anonim

回答:

使用指数函数的属性来确定N等 #| 2 ^( - n)的-2 ^( - M)| <epsilon# 为每一个 #m,n> N#

说明:

收敛的定义表明了 #{一个}# 收敛如果:

#AA epsilon> 0“”EE N:AA m,n> N“”| a_n-a_m | <epsilon#

所以,给定 #epsilon> 0# 采取 #N> log_2(1 / epsilon)##m,n> N##m <n#

#m <n#, #(2 ^( - m) - 2 ^( - n))> 0# 所以 #| 2 ^( - m) - 2 ^( - n)| = 2 ^( - m) - 2 ^( - n)#

#2 ^( - m) - 2 ^( - n)= 2 ^( - m)(1-2 ^(m-n))#

现在 #2 ^ X# 永远是积极的, #(1- 2 ^(m-n))<1#所以

#2 ^( - m) - 2 ^( - n)<2 ^( - m)#

并作为 #2 ^( - x)的# 正在严格减少 #m> N> log_2(1 / epsilon)#

#2 ^( - m) - 2 ^( - n)<2 ^( - m)<2 ^( - N)<2 ^( - log_2(1 / epsilon)#

但:

#2 ^( - log_2(1 / epsilon))= 2 ^(log_2(epsilon))= epsilon#

所以:

#| 2 ^( - m) - 2 ^( - n)| <epsilon#

证明完毕