Calcolo dell'estremo superiore di un insieme

galles90
Ciao amici, ho una lacuna con la seguente nozione, ovvero sull'estremo superiore:

L'esercizio chiede di determinare sia l'estremo superiore che l'estremo inferiore dell'insieme \(\displaystyle A=(n+n^2)/(n-1) :n\in \mathbb{N}, n\ge 2 \).

Io procedo nel seguente modo

Per il \(\displaystyle supA \), si osserva che l'insieme definisce una funzione crescente, inoltre \(\displaystyle A \subseteq \mathbb{N} \), quindi \(\displaystyle A \) non è limitato superiormente.

Invece per \(\displaystyle infA \), si osserva che per \(\displaystyle n=2 \) si ha \(\displaystyle A=6 \), quindi per la definizione di \(\displaystyle infA=k \) se esiste deve verificare le seguente due proprietà

1) \(\displaystyle \forall a \in A \ k \le a \)
2) \(\displaystyle \forall \epsilon \exists a \in A : a \le k+ \epsilon \)

ne segue:

\(\displaystyle \tfrac{n+n^2}{n-1} \le 6+\epsilon \)
\(\displaystyle \tfrac{n+n^2}{n-1} - 6+\epsilon \le 0 \)
\(\displaystyle \tfrac{n+n^2 -6n+6 -n\epsilon+\epsilon}{n-1} \le 0 \)
qui mi blocco.

Grazie per le risposte

Risposte
Weierstress
Mi sembra un po' confuso. Dove sta il dubbio sul \(\sup\) se hai detto correttamente che la successione tende all'infinito?

Poi, il $6$ è candidato ad essere l'estremo inferiore...

dissonance
"galles90":


l'insieme definisce una funzione crescente

Questa frase non significa niente.
inoltre \(\displaystyle A \subseteq \mathbb{N} \)

Non è vero. Ad esempio, se \(n=4\), allora \(\frac{n^2+n}{n-1}=\frac{20}{3}\), che non è un intero.

Già a questo punto mi fermerei a correggere la parte di svolgimento relativa al calcolo del sup. Il risultato è giusto: \(\sup A=+\infty\), ma è molto importante che tu corregga gli errori di forma.

Dopo pensiamo all'inf.

galles90
Grazie ad entrambi :)

Per le due osservazioni che mi ha fatto dissonance:
1) Intendo dire che è una funzione crescente, quindi presi due \(\displaystyle n_1,n_2 : n_1
2) Invece qui voglio dire che l'insieme dei numeri naturali non è limitato superiormente.

A presto

dissonance
Non hai risposto alle mie domande e continui ad esprimerti malamente.

1) Chi è questa funzione crescente? Scrivila esplicitamente. Cosa intendi con $n=\infty$?

2) Lo so che l'insieme dei numeri naturali non è limitato superiormente, ma cosa c'entra qui

galles90
Buongiorno,

1)Io intendo come funzione \(\displaystyle f(n)=\tfrac{n+n^2}{n-1} \),

Presi \(\displaystyle n_1 =3, n_2=4 \) si ha :

\(\displaystyle f(n_1)=f(3)=\tfrac{3+3^2}{3-1}=\tfrac{3+9}{2}=\tfrac{12}{2}=6 \)
\(\displaystyle f(n_2)=f(4)=\tfrac{4+4^2}{4-1}=\tfrac{4+16}{3}=\tfrac{20}{3}=\tfrac{20}{3} \)

presi anche \(\displaystyle n_3 =6, n_4=8 \) si ha :

\(\displaystyle f(n_3)=f(6)=\tfrac{6+6^2}{6-1}=\tfrac{6+36}{5}=\tfrac{42}{5}=8,4 \)
\(\displaystyle f(n_4)=f(8)=\tfrac{8+8^2}{8-1}=\tfrac{8+64}{7}=\tfrac{72}{7}=10,28 \)

osservo che al crescere del valore \(\displaystyle n \) cresce anche la sua immagine, quindi per \(\displaystyle n \) abbastanza grande, tipo \(\displaystyle n=\infty \) si verifica che il \(\displaystyle supA=\infty \).

2) Essendo che l'insieme dei numeri naturali non è limitato superiormente, conferma ancora di più l'osservazione che il \(\displaystyle supA=\infty\).

galles90
Può essere che faccio confusione con il \(\displaystyle supf(A) \) :D confondendo le due definizioni.

Ciao a presto

dissonance
1) Non hai dimostrato nulla. Non puoi dire che \(f\) è crescente. Chi ti dice che \(f(n_1)
2) Lasciamo perdere questa cosa.

---

In ogni caso, io credo di intuire cosa vuoi dire: vuoi dire che, siccome \(\lim_{n\to \infty} f(n)=\infty\) (che è diverso da dire: prendiamo \(n=\infty\)!!!), allora \(\sup A=\infty\). Questo è vero (anche se andrebbe scritto come si deve).

Adesso devi calcolare l'inf. Se riuscissi a dimostrare, ma dimostrare BENE, che \(f\) è crescente allora \(\inf A = f(2)\).

galles90
Ok risolviamo un problema alla volta :D
se voglio dimostrare che \(\displaystyle f(n) \) è crescente potrei dimostrarlo grazie alla seguente proposizione:

X) La somma di due funzioni crescenti è ancora una funzione crescente ?

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