AMKbook.Net Задачи должны иметь решение
Реклама

Задача №1778

Условие

Доказать соотношение \(\lim_{n\to\infty}\frac{a^n}{n!}=0\) с помощью ряда \(\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{a^n}{n!}\).

Решение

Знак \(a\) в условии не оговорен. Если \(a=0\), то равенство \(\lim_{n\to\infty}\frac{a^n}{n!}=0\) очевидно. Пусть \(a\neq{0}\). Рассмотрим ряд \(\sum\limits_{n=1}^{\infty}\left|\frac{a^n}{n!}\right|=\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{|a|^n}{n!}\). Разумеется, что при \(a\gt{0}\) ряд из модулей будет совпадать с исходным рядом. Применим признак Д'Аламбера:

\[ \lim_{n\to\infty}\frac{\frac{|a|^{n+1}}{(n+1)!}}{\frac{|a|^n}{n!}} =\lim_{n\to\infty}\frac{|a|}{n+1} =0. \]

Ряд из модулей сходится. Это означает сходимость исходного ряда (при \(a\gt{0}\)) или абсолютную сходимость исходного ряда (при \(a\lt{0}\)). Так как ряд \(\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{a^n}{n!}\) сходится, то для него выполнено необходимое условие сходимости, т.е. \(\lim_{n\to\infty}\frac{a^n}{n!}=0\).

Ответ:

Равенство \(\lim_{n\to\infty}\frac{a^n}{n!}=0\) доказано.

Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №9Ряды
Параграф №1Числовые ряды
Задача №2785