v1 · padrão canônico
Lección 49 — Límite de sucesiones (formalizado)
Definición rigurosa de límite de sucesión. Convergencia, divergencia. Bolzano-Weierstrass, Cauchy, monótona acotada.
Used in: 2.º ano do programa (17 anos) · Equiv. Math III japonês cap. 6 · Equiv. Klasse 12 LK Análise alemã · Equiv. H2 Math singapurense — Sequences & Series
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Sucesiones, convergencia y teoremas
Teoremas clave
| Teorema | Enunciado |
|---|---|
| Unicidad | El límite, si existe, es único |
| Aritmética | , etc. |
| Sándwich | , |
| Monótona acotada | Creciente acotada superiormente converge |
| Bolzano-Weierstrass | Sucesión acotada tiene subsucesión convergente |
| Cauchy | converge es de Cauchy |
Cauchy
En : Cauchy convergente (completitud). En : no toda Cauchy converge ( aproximando ).
Monotonía + acotación
- creciente y acotada superiormente converge a .
- decreciente y acotada inferiormente converge a .
Subsucesiones
es subsucesión de si . para toda subsucesión.
Sucesiones divergentes
- : oscila entre y . Las subsucesiones convergen (a ), pero no.
- : crece sin límite ().
- : comportamiento irregular, sin límite.
Sucesiones recursivas
, dado. El límite, si existe, es punto fijo de : .
Exercise list
42 exercises · 10 with worked solution (25%)
Application 30Understanding 3Modeling 6Proof 3
- Ex. 49.1ApplicationAnswer key. Demuéstralo vía ε-N: para , .
- Ex. 49.2Application. (Resp.: 1.)
- Ex. 49.3Application. (Resp.: 2.)
- Ex. 49.4Application: ¿converge?
- Ex. 49.5Application.
- Ex. 49.6Applicationvía sándwich.
- Ex. 49.7Application.
- Ex. 49.8Applicationpara . (Resp.: 0.)
- Ex. 49.9Applicationpara . (Resp.: 0.)
- Ex. 49.10ApplicationAnswer key. (Resp.: 1.)
- Ex. 49.11Application. ¿ (Resp.: .)
- Ex. 49.12ApplicationSucesión armónica : ¿converge?
- Ex. 49.13ApplicationAnswer key. (Resp.: 0.)
- Ex. 49.14Application. (Resp.: 0.)
- Ex. 49.15Application. (Resp.: , vía Stirling.)
- Ex. 49.16Application. (Resp.: 4.)
- Ex. 49.17ApplicationAnswer key. (Resp.: 1.)
- Ex. 49.18Application.
- Ex. 49.19Application. (Resp.: 0.)
- Ex. 49.20ApplicationAnswer key. (Resp.: .)
- Ex. 49.21Application, . Demuestra que converge y calcula . (Resp.: 2.)
- Ex. 49.22Application, . Calcula . (Resp.: 3.)
- Ex. 49.23Application, . ¿Converge?
- Ex. 49.24ApplicationFibonacci normalizado: . Demuéstralo.
- Ex. 49.25Application. ¿Converge? (Resp.: Sí, a .)
- Ex. 49.26ApplicationAnswer key. ¿Converge? (Resp.: No, la armónica diverge.)
- Ex. 49.27ApplicationAnswer keyDemuestra que una sucesión creciente y acotada superiormente es Cauchy.
- Ex. 49.28ApplicationDemuestra que no es Cauchy.
- Ex. 49.29ApplicationDemuestra que tiene dos subsucesiones convergentes (a y ).
- Ex. 49.30Application: ¿límite? ¿Diferencia con ?
- Ex. 49.31ModelingIteración de Newton para : . Calcula a partir de .
- Ex. 49.32ModelingEn ML, gradient descent: . Converge si , Lipschitz constant.
- Ex. 49.33ModelingCapitalización continua: , : límite fundamental.
- Ex. 49.34ModelingDecaimiento radiactivo discreto: . Límite continuo.
- Ex. 49.35ModelingDistribución binomial Poisson: con fijo, . Resultado.
- Ex. 49.36ModelingAnswer keyMapa logístico . Para , calcula límite. ¿Para ? (Resp.: ciclo de 4.)
- Ex. 49.37UnderstandingDemuestra vía ε-N.
- Ex. 49.38UnderstandingDemuestra que monótona creciente y acotada converge.
- Ex. 49.39UnderstandingAnswer keyDemuestra que toda Cauchy es acotada.
- Ex. 49.40ProofDemuestra la unicidad del límite.
- Ex. 49.41ProofAnswer keyDemuestra el teorema del sándwich para sucesiones.
- Ex. 49.42ProofDemuestra Bolzano-Weierstrass: una sucesión acotada en tiene subsucesión convergente.
Fuentes
- Basic Analysis — Lebl · 2024 · §2.1-2.4. Fuente primaria.
- Mathematical Analysis I — Zakon · 2004 · cap. 3.
- Active Calculus — Boelkins · 2024 · §8.1.