Sari la conținutul principal
Acasă
Pimath

Menu RO

  • 🇷🇴 Home
  • Despre Mine
  • 🚧 Teorie și Exerciții
User account menu
  • Log in

Breadcrumb

  1. Acasă

Teorema Permanenței Semnului pentru Șiruri

Profile picture for user Pimath
De Pimath, 16 mai, 2026

Teorema permanenței semnului pentru șiruri afirmă că, dacă un șir real \(a_n\) converge către o limită \(L\neq 0\), atunci există un indice \(N\) dincolo de care toți termenii șirului au același semn ca \(L\). Cu alte cuvinte:

\[ \lim_{n\to\infty} a_n = L \quad \text{cu } L>0 \,\implies\, \exists N\in\mathbb{N} \,:\, \forall n\geq N \, , \, a_n>0 \]

Dacă în schimb \(L<0\), atunci:

\[ \lim_{n\to\infty} a_n = L \quad \text{cu } L<0 \,\implies\, \exists N\in\mathbb{N} \,:\, \forall n\geq N \, , \, a_n<0 \]

Prin definiție, limita șirului \(a_n\) este \(L\) dacă și numai dacă:

\[ \lim_{n\to\infty} a_n = L \,\iff\, \forall \varepsilon>0 \,\, \exists N\in\mathbb{N} \,:\, \forall n\geq N \, , \, |a_n-L|<\varepsilon \]

În particular, alegând \[ \varepsilon=\frac{|L|}{2}, \] obținem inegalitatea:

\[ L-\frac{|L|}{2} < a_n < L+\frac{|L|}{2} \]

Observăm acum următoarele cazuri:

  • Dacă \(L>0\), atunci:

\[ \frac{|L|}{2} < a_n < \frac{3|L|}{2} \qquad \forall n\geq N \]

  • Dacă \(L<0\), adică \(L=-|L|\), atunci:

\[ -\frac{3|L|}{2} < a_n < -\frac{|L|}{2} \qquad \forall n\geq N \]

În ambele cazuri, pentru orice \(n\geq N\), termenii șirului \(a_n\) vor avea același semn ca limita \(L\).

Exercițiul 1: Considerăm șirul \[ a_n=\frac{1}{n}. \] Calculăm limita lui \(a_n\) pentru \(n\to\infty\):

\[ \lim_{n\to\infty}\frac{1}{n}=0 \]

Deși șirul converge către \(0\), nu putem aplica teorema permanenței semnului, deoarece limita este nulă.

Exercițiul 2: Considerăm șirul \[ a_n=\frac{3}{n}-2. \] Calculăm limita lui \(a_n\) pentru \(n\to\infty\):

\[ \lim_{n\to\infty}\left(\frac{3}{n}-2\right)=-2 \]

Alegem \(\varepsilon=1\). Trebuie să găsim un indice \(N\) astfel încât, pentru orice \(n\geq N\), să avem:

\[ |a_n+2|<1 \]

În acest caz:

\[ |a_n+2| = \left|\frac{3}{n}\right| \]

Dorim ca:

\[ \frac{3}{n}<1 \]

ceea ce este satisfăcut pentru \(n>3\). Prin urmare, pentru orice \(n\geq 4\), termenii șirului \(a_n\) sunt negativi și converg către \(-2\), păstrând semnul negativ pentru toate valorile \(n\geq 4\).

Exercițiul 3: Considerăm șirul \[ a_n=\frac{5}{n}+1. \] Calculăm limita lui \(a_n\) pentru \(n\to\infty\):

\[ \lim_{n\to\infty}\left(\frac{5}{n}+1\right)=1 \]

Alegem \[ \varepsilon=\frac{1}{2}. \] Trebuie să găsim un indice \(N\) astfel încât pentru orice \(n\geq N\) să avem:

\[ |a_n-1|<\frac{1}{2} \]

În acest caz:

\[ |a_n-1| = \left|\frac{5}{n}\right| \]

Dorim ca:

\[ \frac{5}{n}<\frac{1}{2} \]

ceea ce este satisfăcut pentru \(n>10\). Prin urmare, pentru orice \(n\geq 11\), termenii șirului \(a_n\) sunt pozitivi și converg către \(1\), păstrând semnul pozitiv pentru toate valorile \(n\geq 11\).


Il tuo feedback è importante per noi! Lascia un commento e aiutaci a migliorare questo contenuto. Grazie!

Feedback

Supportaci con un Like:
Oppure, condividi:

Tags

  • Analiză Matematică 1

Supportaci con un Like:
Oppure, condividi:

Copyright © 2026 | Pimath | All Rights Reserved