Пункт а)
Пункт б) и в)
Пункт г)
Откройте "Открытую Математику"!
Понятная теория, конспекты и задачник в одном флаконе!
Доказать, что есть бесконечно малая (т.е. имеет предел, равный ), указав для всякого число , такое, что при , если:
Для каждого из этих случаев заполнить следующую таблицу:
Для каждого пункта подставить формулу для в неравенство .
Решить полученное неравенство относительно . Полученное неравенство относительно и будет условием выбора натуральных чисел .
Нужный ход действий указан прямо в условии. Нам нужно для произвольного подобрать такое натуральное , чтобы для любого выполнялось следующее неравенство:
Воспользуемся свойством модуля для произведения чтобы упростить выражение выше (см. прото-задачу П-ссылка):
Итак, изначальное неравенство сводится к следующему:
Какое бы мы не взяли, нам достаточно взять любое число, большее и тогда требуемое по условию неравенство выше будет выполняться.
Но нам нужно не любое число, а натуральное, поэтому выбирать будем по следующей формуле:
По этой формуле мы получаем округление сверху («потолок») числа . Из определения «потолка» числа:
Так как в условии у нас , то следующее натуральное число после будет :
Итак, мы показали, что любые натуральные удовлетворяют требуемому по условию неравенству выше.
Начнем заполнять таблицу:
Итоговая таблица:
Модуль можно сразу снять, так как под модулем всегда положительное число:
Докажем следующее неравенство:
Знаменатель левой части представим в виде и по формуле суммы кубов. В числителе правой части вынесем за скобки и сократим на :
Сократим на и домножим на :
Очевидно, что для любого натурального :
Итак, мы доказали, что для любого натурального :
Если мы найдем такое, что для любого :
то автоматом (по доказанному выше неравенству) будет верно и
Итак, выразим из неравенства:
Какое бы мы не взяли, нам достаточно взять любое число, большее и тогда требуемое по условию неравенство выше будет выполняться.
Но нам нужно не любое число, а натуральное, поэтому выбирать будем по следующей формуле:
Проверка того, что любое натуральное действительно будет удовлетворять неравенству в условии выполняется так же, как в пункте а).
Начнем заполнять таблицу:
Итоговая таблица:
Докажем следующее неравенство:
Обе части умножаем на :
Если , то получаем равенство.
Делим обе части на :
Если , то при снова получаем равенство, а далее будет строго больше .
Итак, мы показали, что:
Если мы найдем такое, что для любого :
то автоматом (по доказанному выше неравенству) будет верно и
Но случай уже рассматривался в пункте а).
Таблица, соответственно, такая же.
Воспользуемся свойством модуля для произведения чтобы упростить выражение выше (см. прото-задачу П-ссылка):
Левый множитель можно разложить по тому же свойству: :
Значит, неравенство в условии превращается в такое:
Прологарифмируем это неравенство по основанию :
Какое бы мы не взяли, нам достаточно взять любое число, большее и тогда требуемое по условию неравенство выше будет выполняться.
Но нам нужно не любое число, а натуральное, поэтому выбирать будем по следующей формуле:
По этой формуле мы получаем округление сверху («потолок») числа . Из определения «потолка» числа:
Так как в условии у нас , то следующее натуральное число после будет :
Итак, мы показали, что любые натуральные удовлетворяют требуемому по условию неравенству выше.
Начнем заполнять таблицу:
Итоговая таблица: