Zénon (Zê – nông, 496 – 429 trước Công Nguyên) là một triết gia Hy Lạp ở thành phố Edée đã phát biểu nghịch lí như sau: Achilles (A – sin) là một lực sĩ trong thần thoại Hy Lạp, người được mệnh danh là “có đôi chân chạy nhanh như gió” đuổi theo một con rùa trên một đường thẳng. Nếu lúc xuất phát, rùa ở điểm A₁ cách Achilles một khoảng bằng a khác 0. Khi Achilles chạy đến vị trí của rùa xuất phát thì rùa chạy về phía trước một khoảng (như Hình 1). Quá trình này tiếp tục vô hạn. Vì thế, Achilles không bao giờ đuổi kịp rùa.

Trên thực tế, Achilles không đuổi kịp rùa là vô lí. Kiến thức toán học nào có thể giải thích được nghịch lí Zénon nói trên là không đúng?

Từ hình vuông có độ dài cạnh bằng 1, người ta nối các trung điểm của cạnh hình vuông để tạo ra hình vuông mới như Hình 3. Tiếp tục quá trình này đến vô hạn.

a) Tính diện tích S_n của hình vuông được tạo thành ở bước thứ n;

b) Tính tổng diện tích của tất cả các hình vuông được tạo thành.

Tính các giới hạn sau:

a) \(\lim \frac{{5n + 1}}{{2n}}\);

b) \(\lim \frac{{6{n^2} + 8n + 1}}{{5{n^2} + 3}}\);

c) \(\lim \frac{{\sqrt {{n^2} + 5n + 3} }}{{6n + 2}}\);

d) \(\lim \left( {2 - \frac{1}{{{3^n}}}} \right)\);

e) \(\lim \frac{{{3^n} + {2^n}}}{{{{4.3}^n}}}\);

g) \(\lim \frac{{2 + \frac{1}{n}}}{{{3^n}}}\).

Cho hai dãy số (u_n), (v_n) với u_n = 3 + \(\frac{1}{n}\), v_n = 5 – \(\frac{2}{{{n^2}}}\). Tính các giới hạn sau:

a) limu_n, limv_n;

b) lim(u_n + v_n), lim(u_n – v_n), lim(u_n.v_n), lim\(\frac{{{u_n}}}{{{v_n}}}\).

Gọi C là nửa đường tròn đường kính AB = 2R.

C₁ là đường gồm hai nửa đường tròn đường kính \(\frac{{AB}}{2}\).

C₂ là đường gồm bốn nửa đường tròn đường kính \(\frac{{AB}}{4}\), ...

C_n là đường gồm 2ⁿ nửa đường tròn đường kính \(\frac{{AB}}{{{2^n}}},...\)(Hình 4).

Gọi P_n là độ dài của C_n­, S_n là diện tích hình phẳng giới hạn bởi C_n và đoạn thẳng AB.

a) Tính p_n, S_n.

b) Tìm giới hạn của các dãy số (p_n) và (S_n).

Tính các giới hạn sau:

a) \(\lim \frac{{8{n^2} + n}}{{{n^2}}}\);

b) \(\lim \frac{{\sqrt {4 + {n^2}} }}{n}\).