Monotonia di un insieme numerico goniometrico
Salve a tutti, ho il seguente insieme numerico:
\(\displaystyle X= \left \{ sin\frac{ \pi n}{4(n+1)} : n \in \mathbb{N} \right \} \)
Devo trovare estremo inferiore e superiore.
Per trovarli volevo studiare la monotonia dell'insieme.
\(\displaystyle \frac{a_{n+1}}{a_{n}}>1 \) cioè \(\displaystyle a_{n+1}>a_{n} \).
Ma non so come studiare la monotonia di una funzione goniometrica.
Pensavo di calcolare la derivata prima:
\(\displaystyle f'(x)=\frac{ \pi cos(\frac{\pi n}{4(n+1)})}{4(n+1)^2}\geq 0 \)
Il denominatore è sempre positivo.
Quindi devo studiare solo, \(\displaystyle cos(\frac{\pi n}{4(n+1)}) \geq 0 \).
Il coseno è positivo tra \(\displaystyle cos[0+2k\pi,\frac{\pi}{2}+2k\pi] \).
Considerando che il coseno è una funzione periodica debbo prendere un intervallo di restrizione.
So che i punti in cui la derivata prima si annulla cioè =0, sono candidati di massimo e minimo.
Qui mi perdo, non so come andare avanti per trovare estremo inferiore e superiore.
\(\displaystyle X= \left \{ sin\frac{ \pi n}{4(n+1)} : n \in \mathbb{N} \right \} \)
Devo trovare estremo inferiore e superiore.
Per trovarli volevo studiare la monotonia dell'insieme.
\(\displaystyle \frac{a_{n+1}}{a_{n}}>1 \) cioè \(\displaystyle a_{n+1}>a_{n} \).
Ma non so come studiare la monotonia di una funzione goniometrica.
Pensavo di calcolare la derivata prima:
\(\displaystyle f'(x)=\frac{ \pi cos(\frac{\pi n}{4(n+1)})}{4(n+1)^2}\geq 0 \)
Il denominatore è sempre positivo.
Quindi devo studiare solo, \(\displaystyle cos(\frac{\pi n}{4(n+1)}) \geq 0 \).
Il coseno è positivo tra \(\displaystyle cos[0+2k\pi,\frac{\pi}{2}+2k\pi] \).
Considerando che il coseno è una funzione periodica debbo prendere un intervallo di restrizione.
So che i punti in cui la derivata prima si annulla cioè =0, sono candidati di massimo e minimo.
Qui mi perdo, non so come andare avanti per trovare estremo inferiore e superiore.
Risposte
Io studierei solo $n/(4(n+1))<1/2$ che è sempre vera ...
Perdonami perché solo: $ n/(4(n+1))<1/2 $
Supponendo di partire da $n=0$ avremo $sin 0=0$ (se si parte da $n=1$ avremo $sin (pi/8)$ ma non cambia la sostanza del resto).
Se pensi che sia crescente l'angolo non dovrà mai superare $pi/2$ (altrimenti il seno decresce) quindi deve essere $(pin)/(4(n+1))
Dimostrato che l'angolo è "confinato" nel primo quadrante, resta da dimostrare che è crescente cioè $(pin)/(4(n+1))<(pi(n+1))/(4(n+1+1))$ da cui $n(n+2)<(n+1)(n+1)\ ->\ n^2+2n
Se pensi che sia crescente l'angolo non dovrà mai superare $pi/2$ (altrimenti il seno decresce) quindi deve essere $(pin)/(4(n+1))
Dicendo: $ (pin)/(4(n+1))
Essendo l'insieme crescente.
L'estremo inferiore: \(\displaystyle inf X=\lim_{n\rightarrow 0} sin\frac{ \pi n}{4(n+1)}=0 \)
L'estremo superiore: \(\displaystyle sup X=\lim_{n\rightarrow + \infty} sin\frac{ \pi n}{4(n+1)}=\frac{1}{\sqrt{2}} \)
Sbaglio?
L'estremo inferiore: \(\displaystyle inf X=\lim_{n\rightarrow 0} sin\frac{ \pi n}{4(n+1)}=0 \)
L'estremo superiore: \(\displaystyle sup X=\lim_{n\rightarrow + \infty} sin\frac{ \pi n}{4(n+1)}=\frac{1}{\sqrt{2}} \)
Sbaglio?

Dico che DEVE essere così se vuoi che la successione sia sempre crescente, quindi devi dimostrare che lo sia ... peraltro è semplice ... $2n<4n+4\ ->\ 0<2n+4$
Dico facendo vedere che: $ 2n<4n+4\ ->\ 0<2n+4 $, si evince che la successione è crescente. \( \displaystyle \forall n \in \aleph \)
https://www.wolframalpha.com/input/?i=plot+sin+((pi*x)%2F(4x%2B4)),%7Bx,0,5%7D
Essendo l'insieme crescente.
L'estremo inferiore: \( \displaystyle inf X=\lim_{n\rightarrow 0} sin\frac{ \pi n}{4(n+1)}=0 \)
L'estremo superiore: \( \displaystyle sup X=\lim_{n\rightarrow + \infty} sin\frac{ \pi n}{4(n+1)}=\frac{1}{\sqrt{2}} \)
Cioè, sto dicendo che questa successione, non potrà mai essere negativa o decrescente, in \( \displaystyle \aleph \).
Sto sbagliando?
https://www.wolframalpha.com/input/?i=plot+sin+((pi*x)%2F(4x%2B4)),%7Bx,0,5%7D
Essendo l'insieme crescente.
L'estremo inferiore: \( \displaystyle inf X=\lim_{n\rightarrow 0} sin\frac{ \pi n}{4(n+1)}=0 \)
L'estremo superiore: \( \displaystyle sup X=\lim_{n\rightarrow + \infty} sin\frac{ \pi n}{4(n+1)}=\frac{1}{\sqrt{2}} \)
Cioè, sto dicendo che questa successione, non potrà mai essere negativa o decrescente, in \( \displaystyle \aleph \).
Sto sbagliando?
No, però adesso è scritto meglio ...

Perché adesso è scritto meglio? Ahah

Perché adesso hai detto: "se dimostro questo allora è vero quest'altro" mentre prima hai affermato che fosse vera senza condizioni ... più o meno ...
... IMHO

Appena rientrato da un trasporto di cavalli, volevo rilassarmi un po'
Leggo:
Noto con curiosità che nessuno ha detto "bà" su questa affermazione aberrante.
Torno al mio letargo.

Leggo:
"angelok90":
Salve a tutti, ho il seguente insieme numerico:
\(\displaystyle X= \left \{ sin\frac{ \pi n}{4(n+1)} : n \in \mathbb{N} \right \} \)
Devo trovare estremo inferiore e superiore.
Per trovarli volevo studiare la monotonia dell'insieme.
...
Noto con curiosità che nessuno ha detto "bà" su questa affermazione aberrante.
Torno al mio letargo.
Ciao! Sono il tuo Tutor AI, il compagno ideale per uno studio interattivo. Utilizzo il metodo maieutico per affinare il tuo ragionamento e la comprensione. Insieme possiamo:
- Risolvere un problema di matematica
- Riassumere un testo
- Tradurre una frase
- E molto altro ancora...
Il Tutor AI di Skuola.net usa un modello AI di Chat GPT.
Per termini, condizioni e privacy, visita la relativa pagina.
Per termini, condizioni e privacy, visita la relativa pagina.