Bài 5 trang 92 SGK Đại số và Giải tích 11

Trong các dãy số sau, dãy số nào bị chặn dưới, dãy số nào bị chặn trên, dãy số nào bị chặn?

a) \(u_n= 2n^2-1\);   b) \( u_n=\dfrac{1}{n(n+2)}\)

Lời giải

a) Dãy số bị chặn dưới vì \(u_n= 2n^2-1≥ 1\) với mọi \(n \in {\mathbb N}^*\)  và không bị chặn trên vì:

Với số \(M\) dương lớn bất kì, ta có \(2n^2-1 > M \Leftrightarrow n > \sqrt{\dfrac{M+1}{2}}\), tức là luôn tồn tại \( n ≥   \left [ \sqrt{\dfrac{M+1}{2}} \right ] + 1\) để  \(2 n^{2}- 1 > M\)

\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}n \ge 1 \Rightarrow {n^2} \ge 1\\2n \ge 2\end{array} \right.\\ \Rightarrow n\left( {n + 2} \right) = {n^2} + 2n \ge 1 + 2 = 3\\ \Rightarrow \dfrac{1}{{n\left( {n + 2} \right)}} \le \dfrac{1}{3} \Rightarrow {u_n} \le \dfrac{1}{3}\,\,\forall n \in N^*.\end{array}\)

\(\begin{array}{l}
{n^2} \ge 1 \Leftrightarrow 2{n^2} \ge 2 \Leftrightarrow 2{n^2} - 1 \ge 1 > 0\\
\Rightarrow 0 < \dfrac{1}{{2{n^2} - 1}} \le 1\,\,\,\forall n \in N^*
\end{array}\)

\(\begin{array}{l}\sin n + \cos n = \sqrt 2 \left( {\dfrac{1}{{\sqrt 2 }}\sin n + \dfrac{1}{{\sqrt 2 }}\cos n} \right) \\= \sqrt 2 \sin \left( {n + \dfrac{\pi }{4}} \right)\\ \Rightarrow - \sqrt 2 \le \sin n + \cos n \le \sqrt 2 \,\,\forall n \in {N^*}\end{array}\)