Teorema de Stolz-Cesàro

Em matemática, o teorema de Stolz–Cesàro, denominado em homenagem aos matemáticos Otto Stolz e Ernesto Cesàro, é um critério para provar a convergência de uma sequência.

Seja $(a_{n})_{n \geq 1}$ e $(b_{n})_{n \geq 1}$ duas sequências de números reais. Suponha que $b_{n}$ é estritamente crescente, ilimitada e que o seguinte limite existe:

\lim_{n \to \infty} \frac{a_{n + 1} - a_{n}}{b_{n + 1} - b_{n}} = ℓ .

Então, o limite

\lim_{n \to \infty} \frac{a_{n}}{b_{n}}

também existe e é igual a ℓ.

A forma geral do teorema de Stolz–Cesàro é o seguinte (veja http://www.imomath.com/index.php?options=686): Se $(a_{n})_{n \geq 1}$ e $(b_{n})_{n \geq 1}$ são duas sequências tal que $b_{n}$ é monótona e ilimitada, então:

\underset{n \to \infty}{lim inf} \frac{a_{n + 1} - a_{n}}{b_{n + 1} - b_{n}} \leq \underset{n \to \infty}{lim inf} \frac{a_{n}}{b_{n}} \leq \underset{n \to \infty}{lim sup} \frac{a_{n}}{b_{n}} \leq \underset{n \to \infty}{lim sup} \frac{a_{n + 1} - a_{n}}{b_{n + 1} - b_{n}} .

O Teorema de Stolz–Cesàro pode ser visto como uma generalização da Cesàro mean, mas também como uma l'Hôpital's rule para sequências. O caso ∞/∞ foi provado nas páginas 173—175 do livro de Stolz de 1885, e também na página 54 do artigo de Cesàro de 1888. Apareceu como o Problema 70 em Pólya and Szegö.

Referências

Marian Mureşan: A Concrete Approach to Classical Analysis. Springer 2008, ISBN 978-0-387-78932-3, p. 85 (Predefinição:Google books)
Stolz, O. Vorlesungen über allgemeine Arithmetik: nach den Neueren Ansichten, Teubners, Leipzig, 1885, pp. 173–175. (online copy at Internet Archive)
Cesaro, E., Sur la convergence des séries, Nouvelles annales de mathématiques Series 3, 7 (1888), 49—59.
Pólya, G. and Szegö, G. Aufgaben und Lehrsätze aus der Analysis, v. 1, Berlin, J. Springer 1925.

Ligações externas

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