La successione geometrica


In questa pagina studiamo una successione molto importante: la successione geometrica che abbiamo gia' utilizzato varie volte

La successione geometrica e' una progressione geometrica di ragione uguale al suo primo termine.
Se chiamo a il primo termine posso scriverla come

a,  a2, a3, a4,... an, ....
la ragione e' q = a

Se a > 1 la successione diverge, per mostrarlo trovo una minorante che diverga: considero, come minorante, la successione

1,   2a-1,  3a-2,..... na-n+1, ....
o meglio
1,   2a-1,  3a-2,..... 1+ n(a-1), ....
Mostriamo che vale sempre, (per a>1 ed n>1)
an > 1+n(a-1)
Partiamo dalla disuguaglianza
(1+b)n > 1+nb sempre vera se b>1 ed n>1        dimostrazione
devo far comparire (1+b) anche al secondo termine, allora aggiungo +n e -n nel secondo termine
(1+b)n > 1+nb +n-n
(1+b)n > 1+n(b+1) - n
pongo (1+b) = a, posso farlo perche' ho posto a>1
ottengo
an > 1+na-n
cioe', raccogliendo n
an > 1+n(a-1)
come volevamo

Abbiamo, essendo a>1
limn→∞ 1+n(a-1) = +∞
quindi, essendo la successione geometrica una maggiorante, avremo
limn→∞ an = +∞


Se a = 1 la mia successione diventa una successione costante
1,  12,  13, 14   .......1n, ....
o meglio
1,   1,   1    1   .......1,....
e quindi
limn→∞ 1n = 1

Se -1 < a < +1 allora la successione inversa
1

a 
,   1

a2
,   1

a3
,  ........ 1

an
,  ........
e' divergente come successione geometrica di base (1/a) maggiore di 1
limn→∞
1

an

= +∞
quindi la mia successione essendo inversa di una successione divergente e' infinitesima
limn→∞ an = 0

Se a = -1 la mia successione diventa una successione oscillante di modulo costante 1
(-1)1,  (-1)2,  (-1)3, (-1)4   .......(-1)n, ....
o meglio
-1,   +1,   -1    +1   .......(-1)n,....
e non ammette limite
Se a < -1 la mia successione diventa oscillante ed avra' in modulo gli stessi termini della successione considerata sopra per a>1
(-1)1a1,  (-1)2a2, (-1)3a3,  (-1)4a4,... (-1)nan, ....
o meglio
-a,   +a2,  -a3,  + a4,... (-1)nan, ....
e divergera' ad infinito
limn→∞ (-1)n·an = ∞

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