<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE document PUBLIC "-//CNX//DTD CNXML 0.5 plus MathML//EN" "http://cnx.rice.edu/cnxml/0.5/DTD/cnxml_mathml.dtd">
<document xmlns="http://cnx.rice.edu/cnxml" xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="m10883">

  <name>Convergencia de  Secuencias</name>

  <metadata>
  <md:version>1.2</md:version>
  <md:created>2005/07/26 19:24:05 GMT-5</md:created>
  <md:revised>2007/01/17 14:39:11.373 US/Central</md:revised>
  <md:authorlist>
      <md:author id="richb">
      <md:firstname>Richard</md:firstname>
      <md:othername>G.</md:othername>
      <md:surname>Baraniuk</md:surname>
      <md:email>richb@rice.edu</md:email>
    </md:author>
      <md:author id="fpmeza">
      <md:firstname>Fara</md:firstname>
      <md:othername>P.</md:othername>
      <md:surname>Meza</md:surname>
      <md:email>fpmeza@utep.edu</md:email>
    </md:author>
      <md:author id="erikaj">
      <md:firstname>Erika</md:firstname>
      <md:othername>Sarait</md:othername>
      <md:surname>Jackson</md:surname>
      <md:email>erikaj@utep.edu</md:email>
    </md:author>
  </md:authorlist>

  <md:maintainerlist>
    <md:maintainer id="fpmeza">
      <md:firstname>Fara</md:firstname>
      <md:othername>P.</md:othername>
      <md:surname>Meza</md:surname>
      <md:email>fpmeza@utep.edu</md:email>
    </md:maintainer>
    <md:maintainer id="erikaj">
      <md:firstname>Erika</md:firstname>
      <md:othername>Sarait</md:othername>
      <md:surname>Jackson</md:surname>
      <md:email>erikaj@utep.edu</md:email>
    </md:maintainer>
  </md:maintainerlist>
  
  <md:keywordlist>
    <md:keyword>convergencia</md:keyword>
    <md:keyword>norma</md:keyword>
    <md:keyword>norma de convergencia</md:keyword>
    <md:keyword>secuencias</md:keyword>
  </md:keywordlist>

  <md:abstract>Este módulo presentra una introducción a la convergencia y se enfocara en la secuencia, su comportamiento y sus aproximaciones al infinito.</md:abstract>
</metadata>
  

  <content>
    <section id="sec1">
      <name>¿Qué es una Secuencia? </name>
      <para id="p1_s1">
		
	<definition id="seq">
	  <term>secuencia</term>
	  <meaning>Una secuencia es una función
	    <m:math>
	      <m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub>
	    </m:math>
	    definida en los enteros positivos 
	    '<m:math><m:ci>n</m:ci></m:math>'.  También denotamos una secuencia por: 

	    <m:math>
	      <m:apply>
		<m:csymbol definitionURL="http://cnx.rice.edu/cd/cnxmath.ocd#evaluateat"/>
		<m:bvar>
		  <m:ci>n</m:ci>
		</m:bvar>
		<m:interval>
		  <m:cn>1</m:cn>
		  <m:infinity/>
		</m:interval>
		<m:apply>
		  <m:set>
		    <m:ci type="vector">
		      <m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub>
		    </m:ci>
		  </m:set>
		</m:apply>	    
	      </m:apply>
	    </m:math>
	  </meaning>
	  
	  <example id="def1_ex1">
	    <para id="p1_d1e1">
	      Una secuencia de números reales:
	      <m:math display="block">
		<m:apply>
		  <m:eq/>
		  <m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub>
		  <m:apply>
		    <m:divide/>
		    <m:cn>1</m:cn>
		    <m:ci>n</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:math>
	    </para>
	  </example>

	  <example id="def1_ex2">
	    <para id="p1_d1e2">
	      Una secuencia vector:
	      <m:math display="block">
		<m:apply>
		  <m:eq/>
		  <m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub>
		  <m:matrix>
		    <m:matrixrow>
		      <m:apply>
			<m:sin/>
			<m:apply>
			  <m:divide/>
			  <m:apply>
			    <m:times/>
			    <m:ci>n</m:ci>
			    <m:pi/>
			  </m:apply>
			  <m:cn>2</m:cn>
			</m:apply>
		      </m:apply>
		    </m:matrixrow>
		    <m:matrixrow>
		      <m:apply>
			<m:cos/>
			<m:apply>
			  <m:divide/>
			  <m:apply>
			    <m:times/>
			    <m:ci>n</m:ci>
			    <m:pi/>
			  </m:apply>
			  <m:cn>2</m:cn>
			</m:apply>
		      </m:apply>
		    </m:matrixrow>	  
		  </m:matrix>
		</m:apply>
	      </m:math>
	    </para>
	  </example>

	  <example id="def1_ex3">
	    <para id="p1_d1e3">
	      Una secuencia de una función:
	      <m:math display="block">
		<m:apply>
		  <m:eq/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">
		      <m:msub>
			<m:ci>g</m:ci>
			<m:ci>n</m:ci>
		      </m:msub>
		    </m:ci>
		    <m:ci>t</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:piecewise>
		    <m:piece>
		      <m:cn>1</m:cn>
		      <m:apply>
			<m:lt/>
			<m:apply>
			  <m:leq/>
			  <m:cn>0</m:cn>
			  <m:ci>t</m:ci>
			</m:apply>
			<m:apply>
			  <m:divide/>
			  <m:cn>1</m:cn>
			  <m:ci>n</m:ci>
			</m:apply>
		      </m:apply>
		    </m:piece>
		    <m:otherwise>
		      <m:cn>0</m:cn>
		    </m:otherwise>
		  </m:piecewise>
		</m:apply>
	      </m:math>

	      <note type="nota">Una función puede ser pensada como un vector de dimensión infinito donde por cada valor de
		'<m:math><m:ci>t</m:ci></m:math>' tenemos una dimensión.
	      </note>

	    </para>
	  </example>
	</definition>
      </para>
    </section>

    <section id="sec2">
      <name>Convergencia de Secuencias Reales</name>
      <para id="p1_s2">
	
	<definition id="limit"><term>límite</term>
	<meaning>Una secuencia
	    
	    <m:math>
			<m:apply>
				<m:csymbol definitionURL="http://cnx.rice.edu/cd/cnxmath.ocd#evaluateat"/>
				<m:bvar>
					<m:ci>n</m:ci>
				</m:bvar>
				<m:interval>
					<m:cn>1</m:cn>
					<m:infinity/>
				</m:interval>
				<m:apply>
					<m:set>
						<m:ci type="vector">
							<m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub>
						</m:ci>
					</m:set>
				</m:apply>
			</m:apply>
		</m:math>
	    
	    converge a un límite  
	    <m:math>
			<m:apply>
				<m:in/>
				<m:ci>g</m:ci>
				<m:reals/>
			</m:apply>
		</m:math> si para <emphasis>todo</emphasis>
		<m:math>
			<m:apply>
				<m:gt/>
				<m:ci>ε</m:ci>
				<m:cn>0</m:cn>
			</m:apply>
		</m:math> existe un entero <m:math><m:ci>N</m:ci>
		</m:math> tal que
	    
	    <m:math display="block">
			<m:apply>
				<m:forall/>
				<m:bvar>
					<m:ci>i</m:ci>
				</m:bvar>
				<m:condition>
					<m:apply>
						<m:geq/>
						<m:ci>i</m:ci>
						<m:ci>N</m:ci>
					</m:apply>
				</m:condition>
				<m:apply>
					<m:lt/>
					<m:apply>
						<m:abs/>
						<m:apply>
							<m:minus/>
							<m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>i</m:mi></m:msub>
							<m:mi>g</m:mi>
						</m:apply>
					</m:apply>
					<m:ci>ε</m:ci>
				</m:apply>
			</m:apply>
		</m:math>

	    Usualmente denotamos un límite escribiendo 
	    
	    <m:math display="block">
			<m:apply>
				<m:eq/>
				<m:apply>
					<m:limit/>
					<m:bvar>
						<m:ci>i</m:ci>
					</m:bvar>
					<m:lowlimit>
						<m:infinity/>
					</m:lowlimit>
					<m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>i</m:mi></m:msub></m:ci>
				</m:apply>
				<m:ci>g</m:ci>
			</m:apply>
		</m:math>

	    ó

	    <m:math display="block">
			<m:apply>
				<m:tendsto/>
				<m:ci><m:msub>
						<m:mi>g</m:mi>
						<m:mi>i</m:mi>
					</m:msub></m:ci>
				<m:ci>g</m:ci>
			</m:apply>
		</m:math>
	</meaning>
</definition>

	La definición anterior significa que no importa que tan pequeño hagamos 
	 <m:math><m:ci>ε</m:ci></m:math>, excepto para un número finito de 
	<m:math>
	  <m:ci><m:msub>
	    <m:mi>g</m:mi>
	    <m:mi>i</m:mi>
	  </m:msub></m:ci>
	</m:math>'s, todos los puntos de la secuencia estan dentro de una distancia 
	 <m:math><m:ci>ε</m:ci></m:math> de 
	<m:math><m:ci>g</m:ci></m:math>.
      </para>

      <example id="s2_eg1">
	<para id="p1_s2eg1">Dada las siguiente secuencia de convergencia :

	  <equation id="eq1">
		<m:math>
			<m:apply>
				<m:eq/>
				<m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub></m:ci>
				<m:apply>
					<m:divide/>
					<m:cn>1</m:cn>
					<m:ci>n</m:ci>
				</m:apply>
			</m:apply>
		</m:math>
	</equation>
	  
	  Intuitivamente podemos asumir el siguiente límite:
	  
	  <m:math display="block">
		<m:apply>
			<m:limit/>
			<m:bvar>
				<m:ci>n</m:ci>
			</m:bvar>
			<m:lowlimit>
				<m:infinity/>
			</m:lowlimit>
			<m:apply>
				<m:eq/>
				<m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub></m:ci>
				<m:cn>0</m:cn>
			</m:apply>
		</m:apply>
	</m:math>.

	  Ahora provemos esto rigurosamente, digamos que dado el número real
	  <m:math>
		<m:apply>
			<m:gt/>
			<m:ci>ε</m:ci>
			<m:cn>0</m:cn>
		</m:apply>
	</m:math>.  Escojamos
	  
	  <m:math>
		<m:apply>
			<m:eq/>
			<m:ci>N</m:ci>
			<m:apply>
				<m:ceiling/>
				<m:apply>
					<m:divide/>
					<m:cn>1</m:cn>
					<m:ci>ε</m:ci>
				</m:apply>
			</m:apply>
		</m:apply>
	</m:math>, donde 
	  <m:math>
		<m:apply>
			<m:ceiling/>
			<m:ci>x</m:ci>
		</m:apply>
	</m:math> denota el menor entero mayor que 
	  <m:math><m:ci>x</m:ci></m:math>.  Entonces para 
	  <m:math>
		<m:apply>
			<m:geq/>
			<m:ci>n</m:ci>
			<m:ci>N</m:ci>
		</m:apply>
	</m:math> tenemos
	  
	  <m:math display="block">
		<m:apply>
			<m:eq/>
			<m:apply>
				<m:abs/>
				<m:apply>
					<m:minus/>
					<m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub></m:ci>
					<m:cn>0</m:cn>
				</m:apply>
			</m:apply>
			<m:apply>
				<m:lt/>
				<m:apply>
					<m:leq/>
					<m:apply>
						<m:divide/>
						<m:cn>1</m:cn>
						<m:ci>n</m:ci>
					</m:apply>
					<m:apply>
						<m:divide/>
						<m:cn>1</m:cn>
						<m:ci>N</m:ci>
					</m:apply>
				</m:apply>
				<m:ci>ε</m:ci>
			</m:apply>
		</m:apply>
	</m:math>
	  
	  Donde, 
	  <m:math display="block">
		<m:apply>
			<m:limit/>
			<m:bvar>
				<m:ci>n</m:ci>
			</m:bvar>
			<m:lowlimit>
				<m:infinity/>
			</m:lowlimit>
			<m:apply>
				<m:eq/>
				<m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub></m:ci>
				<m:cn>0</m:cn>
			</m:apply>
		</m:apply>
	</m:math>
</para>
      </example>
      

      <example id="s2_eg2">
	<para id="p1_s2eg2">
	  Ahora veamos la siguiente secuencia no-convergente

	  <m:math display="block">
	    <m:apply>
	      <m:eq/>
	      <m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub></m:ci>
	      <m:apply>
		<m:piecewise>
		  <m:piece>		    
		    <m:cn>1</m:cn>
		    <m:apply>
		      <m:eq/>
		      <m:ci>n</m:ci>
		      <m:ci>par</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:piece>
		  <m:piece>
		    <m:cn>-1</m:cn>
		    <m:apply>
		      <m:eq/>
		      <m:ci>n</m:ci>
		      <m:ci>impar</m:ci>
		    </m:apply>		  
		  </m:piece>
		</m:piecewise>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:math>

	  Esta secuencia oscila entre 1 y -1, asi que nunca converge.
	</para>
      </example>

      <section id="sub1">
	<name>Problemas</name>
	<para id="p1_sub1">
	  Para practicar, diga cuales de las siguientes secuencias convergen y de el limite si este existe.
	  <list type="enumerated" id="list1">
	    <item>
	      <m:math>
		<m:apply>
		  <m:eq/>
		  <m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub></m:ci>
		  <m:ci>n</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:math>
	    </item>

	    <item>
	      <m:math>
		<m:apply>
		  <m:eq/>
		  <m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub></m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:piecewise>
		      <m:piece>
			<m:apply>
			  <m:divide/>
			  <m:cn>1</m:cn>
			  <m:ci>n</m:ci>
			</m:apply>
			<m:apply>
			  <m:eq/>
			  <m:ci>n</m:ci>
			  <m:ci>par</m:ci>
			</m:apply>			
		      </m:piece>
		      <m:piece>
			<m:apply>
			  <m:divide/>
			  <m:cn>-1</m:cn>
			  <m:ci>n</m:ci>
			</m:apply>
			<m:apply>
			  <m:eq/>
			  <m:ci>n</m:ci>
			  <m:ci>impar</m:ci>
			</m:apply>			
		      </m:piece>
		    </m:piecewise>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:math>
	    </item>
	    
	    <item>
	      <m:math>
		<m:apply>
		  <m:eq/>
		  <m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub></m:ci>
		   <m:apply>
		    <m:piecewise>
		      <m:piece>
			<m:apply>
			  <m:divide/>
			  <m:cn>1</m:cn>
			  <m:ci>n</m:ci>
			</m:apply>
			<m:apply>
			  <m:neq/>
			  <m:ci>n</m:ci>
			  <m:ci>potencia de  10</m:ci>
			</m:apply>			
		      </m:piece>
		      <m:otherwise>
			<m:cn>1</m:cn>
		      </m:otherwise>  
		    </m:piecewise>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:math>
	    </item>
	    
	    <item>
	      <m:math>
		<m:apply>
		  <m:eq/>
		  <m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub></m:ci>
		  <m:piecewise>
		    <m:piece>
		      <m:ci>n</m:ci>
		      <m:apply>
			<m:lt/>
			<m:ci>n</m:ci>
			<m:apply>
			  <m:power/>
			  <m:cn>10</m:cn>
			  <m:cn>5</m:cn>
			</m:apply>
		      </m:apply>		    
		    </m:piece>
		    <m:piece>
		      <m:apply>
			<m:divide/>
			<m:cn>1</m:cn>
			<m:ci>n</m:ci>
		      </m:apply>
		      <m:apply>
			<m:geq/>
			<m:ci>n</m:ci>
			<m:apply>
			  <m:power/>
			  <m:cn>10</m:cn>
			  <m:cn>5</m:cn>
			</m:apply>
		      </m:apply>		     
		    </m:piece>
		  </m:piecewise>
		</m:apply>
	      </m:math>
	    </item>

	    <item>
	      <m:math>
		<m:apply>
		  <m:eq/>
		  <m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub></m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:sin/>
		    <m:apply>
		      <m:divide/>
		      <m:pi/>
		      <m:ci>n</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:math>
	    </item>

	    <item>
	      <m:math>
		<m:apply>
		  <m:eq/>
		  <m:ci><m:msub><m:mi>g</m:mi><m:mi>n</m:mi></m:msub></m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:power/>
		    <m:imaginaryi/>
		    <m:ci>n</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:math>
	    </item>
	  </list>
	</para>
      </section>
    </section>
  </content>  
</document>
