Zbadać zbieżność i zbieżność bezwzględną szeregu
\(\displaystyle{ \sum_{n=2}^{\infty} \frac{(-1)^{n}n}{n\sqrt{n}-1}}\)
Jako że jest to szereg naprzemienny, badamy \(\displaystyle{ a_{n}}\). W nieskończoności dąży do 0, więc jeden warunek spełniony. Z drugim mam problem - czy jest niemalejący. Rozumiem że trzeba dowieść, że \(\displaystyle{ a_{n} \geqslant a_{n+1}}\), ale w jaki sposób to zrobić?
I czym jest ta zbieżność bezwzględna?
Zbadać zbieżność i zbieżność bezwzględną szeregu
-
- Użytkownik
- Posty: 125
- Rejestracja: 20 wrz 2008, o 11:46
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Wrocław
- Podziękował: 43 razy
-
- Użytkownik
- Posty: 4094
- Rejestracja: 10 lut 2008, o 15:31
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Łódź
- Podziękował: 12 razy
- Pomógł: 805 razy
Zbadać zbieżność i zbieżność bezwzględną szeregu
Mamy szereg o wyrazie \(\displaystyle{ a_{n}=\frac{(-1)^{n}n}{n\sqrt{n}-1}}\).
Zaczynamy od zbadania, czy szereg jest bezwzględnie zbieżny, czyli czy zbieżny jest szereg \(\displaystyle{ |a_{n}|}\):
\(\displaystyle{ |a_{n}|=\frac{n}{n\sqrt{n}-1}}\) jest ograniczony z dołu przez \(\displaystyle{ \frac{n}{n\sqrt{n}}=\frac{1}{\sqrt{n}}}\), a ten ostatni szereg jest oczywiście rozbieżny. Szereg \(\displaystyle{ |a_{n}|}\) jest również rozbieżny, czyli wyjściowy szereg na pewno nie jest bezwzględnie zbieżny.
Możemy teraz zbadać przebieg funkcji \(\displaystyle{ f(x)=\frac{x}{x\sqrt{x}-1}}\).
\(\displaystyle{ f'(x)=-\frac{x\sqrt{x}+2}{2(x\sqrt{x}-1)^{2}}}\)
Mianownik jest zawsze nieujemny, zatem znak pochodnej zależy od licznika; widzimy, że pochodna jest zawsze ujemna, czyli rozważany ciąg \(\displaystyle{ |a_{n}|}\) jest malejący.
Ostatecznie, szereg jest zbieżny, ale tylko warunkowo.
Zaczynamy od zbadania, czy szereg jest bezwzględnie zbieżny, czyli czy zbieżny jest szereg \(\displaystyle{ |a_{n}|}\):
\(\displaystyle{ |a_{n}|=\frac{n}{n\sqrt{n}-1}}\) jest ograniczony z dołu przez \(\displaystyle{ \frac{n}{n\sqrt{n}}=\frac{1}{\sqrt{n}}}\), a ten ostatni szereg jest oczywiście rozbieżny. Szereg \(\displaystyle{ |a_{n}|}\) jest również rozbieżny, czyli wyjściowy szereg na pewno nie jest bezwzględnie zbieżny.
Możemy teraz zbadać przebieg funkcji \(\displaystyle{ f(x)=\frac{x}{x\sqrt{x}-1}}\).
\(\displaystyle{ f'(x)=-\frac{x\sqrt{x}+2}{2(x\sqrt{x}-1)^{2}}}\)
Mianownik jest zawsze nieujemny, zatem znak pochodnej zależy od licznika; widzimy, że pochodna jest zawsze ujemna, czyli rozważany ciąg \(\displaystyle{ |a_{n}|}\) jest malejący.
Ostatecznie, szereg jest zbieżny, ale tylko warunkowo.
-
- Użytkownik
- Posty: 125
- Rejestracja: 20 wrz 2008, o 11:46
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Wrocław
- Podziękował: 43 razy
Zbadać zbieżność i zbieżność bezwzględną szeregu
Hm, skąd wziąłeś tą funkcję \(\displaystyle{ f'(x)}\)?
Zbadać zbieżność i zbieżność bezwzględną szeregu
Policzył kolega pochodną funkcji \(\displaystyle{ f(x)}\)