Definición de límite


Límite de una sucesión convergente
Hemos visto que en una sucesión convergente los puntos se concentran alrededor de uno que es el límite, de forma que los términos de la sucesión se van acercando cada vez más al valor del límite. Para formalizar esta idea intuitiva y poder decidir si un número es o no límite de una sucesión se da la siguiente definición.

Se dice que un número l es el límite de una sucesión an, si cualquier entorno de l contiene infinitos de términos de la sucesión y deja fuera del entorno un número finito de términos.

Esto garantiza que l sea el único punto de acumulación, ya que todos sus entornos contienen infinitos términos de la sucesión, y no puede haber un segundo punto de acumulación, porque cada entorno de l sólo deja fuera un número finito de términos.

1.- Comprueba que esta sucesión tiene límite 0, es decir que cualquier entorno que elijas de cero, grande o pequeño, contiene todos los términos de la sucesión a partir de uno determinado.
Los puntos amarillos son los términos que pertenecen al entorno.
Modifica el valor de
n para recorrer la sucesión, fijado un determinado radio, cuando lo necesites usa los parámetros decimales y zoom.Después disminuye el radio y vuelve a observar los términos. Repite este proceso.


2.- Comprueba que para un radio de 0'04 el primer término de la sucesión que pertenece al intervalo es a151

3.- Busca cuál es el primer término de la sucesión a partir de cual todos los demás pertenecen al entorno de cero, en los siguientes casos: r=0'025; r=0'011; r=0'001; r=0'00026

Puntos que no son límite
En la actividad anterior has comprobado que 0 cumple la condición de la definición de límite para la sucesión del ejemplo. Se trata ahora de ver que, para esa sucesión, no hay otros números que cumplan la condición.
Se considera la misma sucesión y se trata de comprobar que cualquier otro número h distinto de cero no puede ser límite de esta sucesión, es decir, que hay algún entorno de h que no contiene infinitos términos de la sucesión.

1.- Prueba si puede ser límite el 1. Observa que el entorno de radio 1'5 contiene infinitos términos, pero que si tomas un entorno de radio menor que 1, 1/2 por ejemplo, sólo pertenecen al entorno 9 términos.
Los puntos amarillos son los términos que pertenecen al entorno.


2.- Prueba ahora si pueden ser límite de esta sucesión otros números más próximos a cero, por ejemplo 0'1, 0'025, ...
En cada caso ve reduciendo el radio hasta encontrar un entorno que no contenga al cero, luego busca el primer término que pertenece a ese entorno y el último.

3.- Intenta definir el límite teniendo en cuenta la definición de entorno.

Definición de límite finito
Veamos otra forma de expresar la definición de límite:

Se dice que un número l es el límite de una sucesión an, si para cualquier entorno Er(l) hay un término n0 de la sucesión tal que a partir de él todos los demás pertenecen al entorno.

lím (an) = l Û Para todo Er(l) existe un n0 / |an - l|< r para todo n > n0
Esto garantiza que todos los entronos de l contienen infinitos términos de la sucesión (de n0 en adelante) y que entorno de l sólo deja fuera un número finito de términos (los anteriores a n0 ).

4.- Comprueba que el 2 cumple la definición, es decir que cualquiera que sea el radio del entrono de 2 siempre hay un término de la sucesión (el de lugar n0) a partir del cual todos los que le siguen pertenecen a ese entorno.


5.- Resuelve la inecuación:
|
an - 2|< r
y utiliza el resultado n > 3/r para comprobar que siempre existe n0.
Basta que
n0 sea la parte entera de 3/r. Compruébalo para los siguientes valores:

r 3/r n0 n
0'46 6,521... 6 > 6
0'072 41,666... 41 > 41
0'0058 517,241... 517 > 517

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Autor: Juan Madrigal Muga

 
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