Suma szeregu

Definicja szeregów liczbowych, kryteria zbieżności szeregów. Suma szeregu i iloczyn Cauchy'ego szeregów. Iloczyny nieskończone.
Awatar użytkownika
Legisl
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 37
Rejestracja: 6 cze 2019, o 15:41
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Gdańsk
Podziękował: 15 razy
Pomógł: 1 raz

Suma szeregu

Post autor: Legisl »

Chciałem obliczyć sumę szeregu podanego poniżej, lecz nie wiem jak dokończyć obliczenia:
\(\displaystyle{ \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1} {\cosh(n)}=2 \sum_{n=1}^{\infty}\frac{1} {e^{n}+e^{-n}}\quad \int_{1}^{\infty}\frac{1} {\cosh(n)}dn= \sum_{n=1}^{\infty}\int_{n}^{n+1}\frac{1} {\cosh(n)}dn=}\) \(\displaystyle{ =2\sum_{n=1}^{\infty}\big(\arctan(e^{-n})-\arctan(e^{-n-1})\big)=2\arctan(e^{-1})}\)
No i dalej nie wiem co zrobić. Czy ktoś mógłby dać jakąś wskazówkę jak policzyć sumę tego szeregu? Najbardziej chciałbym obliczeć tę sumę za pomocą całek, ale nic mi nie przychodzi do głowy. Z góry dziękuję za pomoc!
Podejrzewam, że można obliczyć to za pomocą analizy zespolonej:\(\displaystyle{ \cos(it)=\cosh(t)\because \cos(\theta)=\frac{e^{i\theta}+e^{-i\theta}} {2}}\) podstawiając \(\displaystyle{ \theta=it}\) otrzymujemy: \(\displaystyle{ \cos(it)=\frac{e^{t}+e^{-t}} {2}=\cosh(t) \Rightarrow \sum_{n=1}^{\infty}\frac{1} {\cosh(n)}= \sum_{t=1}^{\infty}\frac{1} {\cos(it)}}\)
Awatar użytkownika
Janusz Tracz
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 4065
Rejestracja: 13 sie 2016, o 15:01
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: hrubielowo
Podziękował: 80 razy
Pomógł: 1392 razy

Re: Suma szeregu

Post autor: Janusz Tracz »

Nie wszystkie szeregi daje się wysumować i jawnie przedstawić ich sumę. Skąd przekonanie, że ten się da?
Awatar użytkownika
Legisl
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 37
Rejestracja: 6 cze 2019, o 15:41
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Gdańsk
Podziękował: 15 razy
Pomógł: 1 raz

Re: Suma szeregu

Post autor: Legisl »

Rzeczywiście, nie każdy szereg sumuje się do konkretnych wartości. Przepraszam za moją nieprecyzyjność wypowiedzi, która może mówić, że dana suma ma jawną postać, czego nie twierdzę. Bardzo dziękuję za uwagę Janusz Tracz!
Awatar użytkownika
Janusz Tracz
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 4065
Rejestracja: 13 sie 2016, o 15:01
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: hrubielowo
Podziękował: 80 razy
Pomógł: 1392 razy

Re: Suma szeregu

Post autor: Janusz Tracz »

Chodzi mi jedynie o to, że większość szeregów nie ma ładnych sum i jeśli matematycy nie radzą sobie z ich policzeniem poprzez wyrażanie ich sumy jaką dostają poprzez jakąś kombinację innych matematycznych stałych to szeregowi można przyporządkować literkę, nazwać ją matematyczną stałą i mówić od dziś, że ta literka to właśnie suma tego szeregu. Tak jak literką \(\displaystyle{ L}\) umówiliśmy się nazywać

Kod: Zaznacz cały

https://en.wikipedia.org/wiki/Liouville_number
na przykład. Nie twierdzę tym samym, że Twój szereg musi spełniać to o czym mówię choć wydaje mi się, że policzenie tego jest mało prawdopodobne (jak już to skończy się to na bardzo wymyślnych zmodyfikowanych funkcjach specjalnych pokroju q-Polygamma). Wszak:

\(\displaystyle{ \sum_{n=1}^{ \infty } \frac{1}{\text{ch}(n)+1}=2\left( 1-\psi^{(1)}_e\left( -i\pi\right) \right)= 2\left( 1- \frac{ \partial }{ \partial z}\left( \frac{1}{\Gamma_e(z)} \frac{ \partial \Gamma_e(z)}{ \partial z} \right) \right)}\)

Przy czym \(\displaystyle{ \Gamma_q(z)}\) to zmodyfikowana funkcja q-Gamma definiowana symbolem q-Pochhammera. A Twój szereg wykazuje znaczne podobieństwo.
ODPOWIEDZ