14. IJHtnlmy r. > O lak małe, żeby q + e < 1. Znajdźmy n„eM takiej — -(/ < c dla n ^ n„. Dalej, biorąc dowolne n 2 n0 mamy:
Sląd mamy |a.otł| < |a,0|(g + e)=>|a.0*2| < k0l(<J + £)2 i ogólnie:
Zatem, na podstawie twierdzenia o trzech ciągach otrzymujemy, że lim
15. a) Mamy:
lim|a*łł| - lim 2"ł‘ "! lim 2" 2 n! lim 2 0 1
Stąd i z zad. 14 wynika, że lim a, = 0.
b) lim b„ = 0. Dowód podobny jak w a.
16. Twierdzenie to jest udowodnione w rozwiązaniu zad. 75, rozdM
17. Wystarczy zauważyć, że ciąg {a,} jest rosnący (dowód jest trymr i ograniczony (zob. zad. 50, rozdz. III).
Następnie skorzystać z twierdzenia w zad. 16.
18. Bez trudu dowodzimy, że ciąg ten jest rosnący, a nawet ściśle i? Korzystając z zad. 34, rozdz. I, mamy, że a„ ^ 2 - - < 2 dla n e M, a więc ( ten jest ograniczony z góry przez 2. Stąd istnieje lim a, oraz granica In przekracza liczby 2.
. Zauważmy, że wyj
19. Oznaczmy
obydwu ciągów są dodathie. Mamy:
Stąd I z nierówności Bcrnoullicgo otrzymujemy:
\ n + 2w # 1 / M + 1 n +3» jClłjg {«„} jest ściśle rosnący. Podobnie poka;
i III). Zatem ciągi te są zbieżne do granic właściwych. Ponieważ lim f I + - J = 1, więc lim a„ = lim b„ = e. Zauważmy jeszcze, żc z
;oncgo wyżej dowodu wynika, ż
cią ustaloną wyżej (tj. w rozwiązaniu zad. 19) mamy
JO. Zgodnie;
J * j > e. Stąd
powolnego neW.
21, Niech nk będzie dowolnym ciągiem liczb całkowitych dążącym do <r. 3ily dla dowolnego e > 0 istnieje n0 = n0(e) takie, że j^l -<*| < fl dla i m„, Stąd wynika, że |^1-e| < cdla nk > n0. Zatem lim ^l4-|-j-e.
leżeli teraz ciąg {a*} (ak> 1) dowolnych liczb zmierza do oo, to istnieje taki ] liczb całkowitych {nt}, że nk < ak < nk+ 1 oraz nk -* co.
I Zauważmy teraz, że
a powyższej nierówności
V /ad. 19). Biorąc pod uwagę, że lewa i •r/.a do r. otrzymujemy lim (I + - ]