Ejercicios — Capítulo 26

Fecha de última modificación

11 de octubre de 2026

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Soluciones completas en ANM-C26_SOLUCIONES.md. Declara dominio común, entrada fija, dependencia del corte y existencia de cada operación comparada. Distingue refutación puntual, infractor móvil y diagonal dada.

26.1. Fila y columna

Para \(F(n,x)=(n+1)x\) en \(\mathbb N\times\mathbb R\), identifica filas, columnas y las entradas donde hay límite real.

26.2. El dominio que se conserva

Las fórmulas \(f_n(x)=1/(x-n)\) tienen dominio \(\mathbb R\setminus\{n\}\). Encuentra un dominio común y el límite allí.

26.3. Alternancia dependiente de la entrada

Calcula el conjunto de convergencia de \(f_n(x)=(-1)^n(x-2)\) en \(\mathbb R\).

26.4. Grafo del límite

Explica por qué la existencia de límite real en cada columna de \(X\) define una función sin escoger un límite arbitrario por entrada.

26.5. Toda entrada salvo una

Define \(f_n(x)=1\) si \(x=n\) y \(0\) en otro caso, en \(\mathbb R\). Determina su límite y explica por qué las gráficas no bastan.

26.6. Certificado explícito

Da un corte para \(f_n(x)=(x^2+1)/(n+1)\to0\) en \(\mathbb R\) con error estricto menor que \(\varepsilon\).

26.7. Negar en el orden correcto

Escribe la negación de convergencia puntual hacia una candidata \(f\) y úsala para refutar \(f_n(x)=(-1)^n\) hacia cero en un dominio no vacío.

26.8. Un infractor móvil

Para \(f_n(x)=x/(n+1)\) en \(\mathbb R\), elige ante cada corte una entrada con error1. ¿Qué queda refutado?

26.9. Reunión finita de obligaciones

Para \(f_n(x)=x/(n+1)\) y \(A=\{-3,0,5\}\), produce un corte simultáneo y justifica la generalización a un conjunto finito.

26.10. Umbral mínimo

Para \(f_n(x)=x/(n+1)\) calcula \(\tau(x,\varepsilon)\) y comprueba la frontera estricta.

26.11. Dos errores y una cota

Prueba directamente que el producto de dos familias puntualmente convergentes converge al producto de sus límites.

26.12. Ceros por filas

En \(X=(0,1]\) sea \(g_n(x)=x-1/(n+1)\). Prueba convergencia puntual y explica por qué \(1/g_n\) no define una familia en todo \(X\).

26.13. Orden eventual

Si \(f_n\to f\), \(g_n\to g\) puntualmente y para cada \(x\) hay un corte con \(f_n(x)\le g_n(x)\) después de él, demuestra \(f\le g\).

26.14. Filas acotadas, límite sin cota

Analiza \(u_n(x)=\min(n,x)\) en \([0,\infty)\) respecto de acotación de filas, columnas, límite y familia completa.

26.15. Componer dentro del tipo

Si \(f_n\to f\) puntualmente y todos sus valores y los de \(f\) son no negativos, demuestra \(\sqrt{f_n}\to\sqrt f\) sin suponer continuidad de las filas.

26.16. Potencias y extremos

Demuestra el límite puntual de \(p_0=1\), \(p_n(x)=x^n\) para \(n\ge1\), en \([0,1]\), sin logaritmos.

26.17. Discontinuidad relativa

Refuta continuidad del límite de las potencias en1 con un testigo para cada radio.

26.18. Una infracción en cada etapa

Con \(x_n=1-1/[2(n+1)]\), prueba \(p_n(x_n)>1/2\) y determina el alcance de la conclusión.

26.19. Cambiar el dominio

Compara las potencias en \([0,c]\), \(0<c<1\), y en \([0,1)\).

26.20. Dominio ampliado

Calcula el conjunto de convergencia real de la misma familia de potencias en \([-1,1]\).

26.21. Capa racional

Para \(a_n(x)=(n+1)x/[1+(n+1)x]\) en \([0,1]\), prueba el límite y su fallo de continuidad en0.

26.22. Dos rutas, dos destinos

Calcula \(a_n(1/(n+1))\) y \(a_n(1/(n+1)^2)\) y explica por qué no contradicen el límite puntual.

26.23. Una escala intermedia

Para \(w_n=1/\sqrt{n+1}\) calcula el destino de \(a_n(w_n)\) y justifica las raíces y la convergencia.

26.24. Límites iterados

Calcula las dos operaciones iteradas en \(n\to\infty\) y \(x\to0^+\) para \(a_n\).

26.25. Reparar un prefijo fuera del dominio

Para \(c>0\) construye una ruta en \([0,1]\) que coincida eventualmente con \(c/(n+1)\) y calcula las salidas de \(a_n\).

26.26. Tiendas continuas

Para \(k=n+3\) demuestra continuidad, soporte y convergencia puntual a cero de \(t_n(x)=\max(0,1-|kx-2|)\) en \([0,1]\).

26.27. Seguir el centro

Encuentra una ruta convergente al origen que produzca salidas constantes1 en las tiendas. ¿Bastan límite continuo y cota común para evitarlo?

26.28. Certificar el área

Calcula \(\int_0^1t_n\) por ramas, acreditando existencia antes del valor.

26.29. Altura que compensa anchura

Para \(b_n=(n+3)t_n\) demuestra convergencia puntual y compara límite de integrales e integral del límite.

26.30. Pendientes sin constante común

Demuestra que las tiendas \(t_n\) no satisfacen una cota Lipschitz con la misma constante para todas las filas.

26.31. Límite sin integral propia

Con \(d_n=\mathbf1_{E_{n+1}}\) de C25, prueba límite puntual y explica qué comparación integral está mal tipada.

26.32. Calcular las derivadas

Para \(h_n(x)=x/[1+(n+1)x^2]\) en \(\mathbb R\), calcula derivadas y demuestra convergencia puntual de valores y derivadas.

26.33. Un máximo exacto de error

Prueba la cota global \(|h_n(x)|\le1/[2\sqrt{n+1}]\) y que se alcanza.

26.34. Auditar la prueba triangular

En el intento de deducir continuidad del límite puntual de funciones continuas, identifica el paso no autorizado.

26.35. Clasificar tres fracasos

Compara potencias, tiendas normalizadas y \(d_n\) según qué propiedad falla y qué objetos existen.

26.36. Transportar una cota común de proximidad

Si \(f_n\to f\) puntualmente y todas las filas son Lipschitz con la misma constante \(L\ge0\), prueba que \(f\) lo es y es continua.

26.37. Diagonal con presupuesto común

Bajo la hipótesis del ejercicio anterior, si una ruta dada \(x_n\to x\in X\) permanece en \(X\), prueba \(f_n(x_n)\to f(x)\).

26.38. Monotonía sin barrera universal

Prueba existencia de límite puntual para columnas crecientes acotadas por una barrera que puede depender de la entrada.

26.39. Monotonía del índice y de la variable

Construye una familia creciente por columnas cuyas filas no sean crecientes ni decrecientes en su variable.

26.40. Un certificado y su límite de alcance

Para \(f_n(x)=x+1/(n+1)\) en \(\mathbb R\), verifica límite puntual, cota Lipschitz común y toda diagonal \(x_n\to x\). Compáralo con \(t_n\).

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