Enunciado

Considere a série ∑ n = 1 + ∞ a n , onde a n é a sequência que começa com a e cada termo é obtido multiplicando o anterior alternadamente por b ou por a:

a ,   b ,   a 2 b ,   a 2 b 2 ,   a 3 b 2 ,   a 3 b 3 , … com 0 < a < b < 1 .

a) Prove que lim k → + ∞ ⁡ a n + 1 a n não existe.

Passo 1

Meus príncipes e princesas, inicialmente, precisamos ter em mente o seguinte:

Por se tratar de uma série com multiplicações alternadas, ela irá possuir uma lei de formação para n ímpar e outra lei de formação para n par.

Para n ímpar: tal que a 1 , a 3 , a 5 … a n equivalem, respectivamente a b 1 , b 2 , b 3 … b n .

b n = a n b n - 1

Para n par: tal que a 2 , a 4 , a 6 … a n equivalem, respectivamente a c 1 , c 2 , c 3 … c n .

c n = a n b n

Vamos calcular os limites.

Primeiramente, para n ímpar:

lim n → + ∞ ⁡ a n + 1 a n = a n b n a n b n - 1 = b

Agora, para n par:

lim n → + ∞ ⁡ a n + 1 a n = a n + 1 b n a n b n = a

Como os limites não tendem para um valor comum, dizemos que o limite não existe.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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