Il cuore del capitolo: la definizione rigorosa di limite di una successione, con i suoi tre quantificatori nidificati. Si distinguono successioni convergenti (limite finito), divergenti (limite infinito) e indeterminate, si raccolgono i limiti tipici di riferimento e si enuncia l’algebra dei limiti, con l’avvertenza sulle forme indeterminate.
The heart of the chapter: the rigorous definition of the limit of a sequence, with its three nested quantifiers. Convergent sequences (finite limit), divergent sequences (infinite limit) and indeterminate sequences are distinguished, the typical reference limits are collected, and the algebra of limits is stated, with the warning about indeterminate forms.
L’idea centrale del capitolo è quella di limite: verso quale numero si “accumulano” i termini di una successione.
Definizione — Limite finito
Si dice che la successione ha limite (e si scrive , o più brevemente ) se per ogni esiste un indice tale che per ogni .
Una successione che ammette limite finito si dice convergente.
Osservazione — Lettura
“Per quanto piccolo tu scelga, da un certo in poi tutti i termini sono a distanza minore di da .” I termini si accumulano attorno a , lasciandone fuori al più un numero finito.
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Argomenti: Successioni
Concetti: Limite di successione · Successione convergente
Metodi: Successione limite
Competenze: Calcolare limiti
The central idea of the chapter is that of the limit: towards which number do the terms of a sequence “accumulate”.
Definition — Finite limit
The sequence is said to have limit (and one writes , or more briefly ) if for every there exists an index such that for every .
A sequence that admits a finite limit is said to be convergent.
Observation — Reading
“However small an you choose, from a certain onwards all the terms are at a distance less than from .” The terms accumulate around , leaving out at most a finite number of them.
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Topics: Sequences
Concepts: Limit of a sequence · Convergent sequence
Methods: Limit of a sequence
Skills: Compute limits
La definizione di limite è un esercizio di logica: tre quantificatori in un ordine preciso, che non si può cambiare.
Osservazione — Lettura linguistica:
La definizione di limite ha tre quantificatori nidificati nell’ordine "". L’ordine non si può scambiare: "" sarebbe falso (nessun singolo basta per tutti gli ). Il valore dipende da : più piccolo è , più grande sarà (in generale) .
La negazione di "" è quindi ” tale che ”: esiste un livello che la successione continua a oltrepassare per indici arbitrariamente grandi (Esty).
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Argomenti: Successioni
Concetti: Limite di successione · Quantificatori
The definition of a limit is an exercise in logic: three quantifiers in a precise order, which cannot be changed.
Observation — Linguistic reading:
The definition of a limit has three nested quantifiers in the order "". The order cannot be swapped: "" would be false (no single suffices for all ). The value depends on : the smaller is, the larger (in general) will be.
The negation of "" is therefore ” such that ”: there exists a level that the sequence keeps exceeding for arbitrarily large indices (Esty).
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Topics: Sequences
Concepts: Limit of a sequence · Quantifiers
Oltre al caso convergente, una successione può crescere senza limite oppure non stabilizzarsi affatto.
Definizione — Limite infinito
se per ogni esiste tale che per ogni . Analogamente . Una successione con limite infinito si dice divergente.
Se invece non ammette limite (né finito né infinito) si dice indeterminata (o oscillante).
Riassumendo, una successione può essere di tre tipi: convergente (limite finito), divergente (limite ) oppure indeterminata (nessun limite).
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Argomenti: Successioni
Concetti: Limite di successione · Successione divergente · Successione indeterminata
Beyond the convergent case, a sequence may grow without bound or fail to settle down at all.
Definition — Infinite limit
if for every there exists such that for every . Similarly . A sequence with an infinite limit is said to be divergent.
If instead admits no limit (neither finite nor infinite) it is said to be indeterminate (or oscillating).
To sum up, a sequence can be of three types: convergent (finite limit), divergent (limit ) or indeterminate (no limit).
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Topics: Sequences
Concepts: Limit of a sequence · Divergent sequence · Indeterminate sequence
Alcuni limiti ricorrono così spesso da essere utili come riferimento immediato.
Esempio — Limiti tipici
- .
- .
- : indeterminata (alterna ).
- (progressione geometrica): se tende a ; se è costante ; se tende a ; se è indeterminata.
- (il fattoriale cresce meno di ).
Il caso è particolarmente importante: la potenza -esima della ragione governa il comportamento di ogni progressione geometrica.
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Argomenti: Successioni
Concetti: Limite di successione · Progressione geometrica
Competenze: Calcolare limiti · Ragionare per casi
Some limits recur so often that they are useful as an immediate reference.
Example — Typical limits
- .
- .
- : indeterminate (alternates ).
- (geometric progression): if it tends to ; if it is constant ; if it tends to ; if it is indeterminate.
- (the factorial grows less than ).
The case is particularly important: the -th power of the common ratio governs the behaviour of every geometric progression.
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Topics: Sequences
Concepts: Limit of a sequence · Geometric progression
Skills: Compute limits · Reason by cases
I limiti di successioni si combinano seguendo le stesse regole valide per i limiti di funzioni.
Proprietà — Algebra dei limiti per successioni
Se e (entrambi finiti), allora:
Le forme indeterminate , , , richiedono manipolazioni (gerarchia degli infiniti, scomposizione, razionalizzazione, …) esattamente come per i limiti di funzioni.
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Argomenti: Successioni
Concetti: Algebra dei limiti · Forma indeterminata · Limite di successione
Competenze: Calcolare limiti
Limits of sequences combine following the same rules valid for limits of functions.
Property — Algebra of limits for sequences
If and (both finite), then:
The indeterminate forms , , , require manipulations (hierarchy of infinities, factorisation, rationalisation, …) exactly as for limits of functions.
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Topics: Sequences
Concepts: Algebra of limits · Indeterminate form · Limit of a sequence
Skills: Compute limits