Prova con la definizione che $\lim_{x\to +\infty} \frac{\sin x}{x} = 0$
La definizione in questione è la seguente:
$\forall\epsilon>0 \exists N\in\mathbb(R):\forall x \in dom(\frac{\sin x}{x}), x>N \Rightarrow |\frac{\sin x}{x}|<\epsilon$
Ora devo quindi trovare un N in funzione di k in modo tale che restringendo a piacere l'intervallo [-k,k] riesco sempre a trovare un N tale per cui per x>N la funzione cade all'interno dell'intervallo [-k,k], quindi ho impostato due disequazioni in questo modo:
$-\epsilon < \frac{\sin x}{x} < \epsilon$
solo che non riesco a capire come trovare x... ne se è effettivamente possibile, cioè se lo devo spiegare a parole il limite è praticamente ovvio, ma non so come formalizzare la dimostrazione.
$\forall\epsilon>0 \exists N\in\mathbb(R):\forall x \in dom(\frac{\sin x}{x}), x>N \Rightarrow |\frac{\sin x}{x}|<\epsilon$
Ora devo quindi trovare un N in funzione di k in modo tale che restringendo a piacere l'intervallo [-k,k] riesco sempre a trovare un N tale per cui per x>N la funzione cade all'interno dell'intervallo [-k,k], quindi ho impostato due disequazioni in questo modo:
$-\epsilon < \frac{\sin x}{x} < \epsilon$
solo che non riesco a capire come trovare x... ne se è effettivamente possibile, cioè se lo devo spiegare a parole il limite è praticamente ovvio, ma non so come formalizzare la dimostrazione.
Risposte
Se scegli, ad esempio, \(N = 1/\epsilon\), vedi subito che
\[
\left|\frac{\sin x}{x}\right| \leq \frac{1}{|x|} < \epsilon
\qquad\forall x > N.
\]
\[
\left|\frac{\sin x}{x}\right| \leq \frac{1}{|x|} < \epsilon
\qquad\forall x > N.
\]
Giusto! Ottimo, ti rigrazio!
Tanto per vedere se ho capito bene e non aprire altri thread:
avendo il limite $\lim_{x\to+\infty} x\arctan x = +\infty$, per dimostrarlo si può procedere in questo modo:
definizione $\forall M>0 \exists N\in\mathbb{R} : \forall x \in dom(f), x>N \Rightarrow f(x)>M$
quindi: $x>N \Rightarrow x \arctan x>M$
visto che $-1<\arctan x<1 \forall x \in \mathbb{R}$ e $\arctan x> -1 \forall x \in \mathbb{R}$
allora $x \arctan x>M$
poiche $x \arctan x> -x$ (moltiplicato per $x>0$ a destra e sinistra) e $x \arctan x>M$
allora $M> -x$
quindi $-x -M$
$N=-M$
avendo il limite $\lim_{x\to+\infty} x\arctan x = +\infty$, per dimostrarlo si può procedere in questo modo:
definizione $\forall M>0 \exists N\in\mathbb{R} : \forall x \in dom(f), x>N \Rightarrow f(x)>M$
quindi: $x>N \Rightarrow x \arctan x>M$
visto che $-1<\arctan x<1 \forall x \in \mathbb{R}$ e $\arctan x> -1 \forall x \in \mathbb{R}$
allora $x \arctan x>M$
poiche $x \arctan x> -x$ (moltiplicato per $x>0$ a destra e sinistra) e $x \arctan x>M$
allora $M> -x$
quindi $-x
$N=-M$