Bài tập Xét tính bị chặn của dãy số lớp 11 (có lời giải)

Cho bốn dãy số (un), (vn), (xn), (yn) có công thức số hạng tổng quát lần lượt là: \({u_n} = \frac{{2n - 1}}{{n + 1}};\quad {v_n} = \frac{{{n^2} + 1}}{n};\quad {x_n} = \sin (n) + \cos (n);\qua

Giải thích

Đáp án: 2

Xét dãy số \({u_n} = \frac{{2n - 1}}{{n + 1}}\):

Ta có: \({u_n} = \frac{{2\left( {n + 1} \right) - 3}}{{n + 1}} = 2 - \frac{3}{{n + 1}}\).

Vì \(n \in {\mathbb{N}^*} \Rightarrow n \ge 1 \Rightarrow 0 < \frac{3}{{n + 1}} \le \frac{3}{2} \Rightarrow 2 - \frac{3}{2} \le 2 - \frac{3}{{n + 1}} < 2 \Rightarrow 0,5 \le {u_n} < 2\).

Dãy số vừa bị chặn dưới bởi 0,5, vừa bị chặn trên bởi \(2\) nên \(({u_n})\) là dãy số bị chặn.

Xét dãy số \({v_n} = \frac{{{n^2} + 1}}{n} = n + \frac{1}{n}\):

Vì n ∈ ℕ* => n ≥ 1, áp dụng bất đẳng thức Cô-si ta có: \({v_n} = n + \frac{1}{n} \ge 2\sqrt {n \cdot \frac{1}{n}} = 2\).

Suy ra dãy số bị chặn dưới bởi 2.

Tuy nhiên, khi n tiến ra vô cùng, biểu thức vn cũng tiến ra vô hạn, do đó dãy số không bị chặn trên.

Vì không bị chặn trên nên (vn) không phải là dãy số bị chặn.

Xét dãy số \({x_n} = \sin (n) + \cos (n)\):

\({x_n} = \sqrt 2 \sin \left( {n + \frac{\pi }{4}} \right)\)

Vì \( - 1 \le \sin \left( {n + \frac{\pi }{4}} \right) \le 1 \Rightarrow - \sqrt 2 \le {x_n} \le \sqrt 2 \) với mọi \(n \in {\mathbb{N}^*}\).

Dãy số vừa bị chặn dưới, vừa bị chặn trên nên (xn) là dãy số bị chặn.

Xét dãy số yn = (−2)n. Đây là dãy số đan dấu

Dãy số này không bị chặn trên cũng không bị chặn dưới.

Do đó, (yn) không phải là dãy số bị chặn.

Vậy có tất cả 2 dãy số bị chặn.