logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Inne, zadanie nr 636

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

easyrider85
postów: 48
2012-11-11 15:48:07

wyznaczyc przedziały zbieżnosci
1)$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{2^n*x^n}{(n^2+1)}$
2) $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{(n+1)^2}{3^nn}*(x-2)^n $


easyrider85
postów: 48
2012-11-13 13:06:58

pomoże ktoś?


tumor
postów: 8070
2012-11-13 13:35:01

1) promień zbieżności $R=\frac{1}{2}$
dla $x=\pm\frac{1}{2}$ także zbieżny

Zauważmy, że dla $|x|\le\frac{1}{2}$ licznik ułamka jest w przedziale $[-1,1]$, czyli szereg zbieżny z kryt. porównawczego. Jeśli $|x|>\frac{1}{2}$, to ciąg nie zbiega do $0$, szereg być zbieżny nie może.

----

Można z jakiegoś Cauchy'ego robić, ale nie trzeba, bo tu wszystko widać. :)


tumor
postów: 8070
2012-11-13 13:39:47

2)

Bardzo podobnie. Jeśli
$|x-2|<3$, to szereg zbieżny, jeśli $|x-2|>3$ to rozbieżny, jeśli $|x-2|=3$ to rozbieżny.
Czyli $x\in (-1,5)$

Można z poważnych kryteriów, a można po prostu wiedzieć, że funkcja wykładnicza rośnie szybciej niż dowolny wielomian i użyć kryterium porównawczego. ;)


easyrider85
postów: 48
2012-11-13 14:32:15

jakim sposobem promień wyszedł $\frac{1}{2}$ liczyłem pare razy i jakies farmazony mi wychodziły?

Wiadomość była modyfikowana 2012-11-13 15:05:09 przez easyrider85

tumor
postów: 8070
2012-11-13 15:13:05

1).

Pierwszy sposób był na oko. ;)
Popatrz na przykład. Masz tam wielomian (nieistotne, którego stopnia) i funkcję wykładniczą (zmienną jest $n$, zauważ), którą można napisać $(2x)^n$

I teraz, jeśli $2x>1$, to masz ROSNĄCĄ funkcję wykładniczą. Ona musi przegonić wielomian, co by się nie działo w świecie. Nawet w dniu końca świata funkcje wykładnicze będą przeganiać wielomiany. :)
$(1,000000001)^n$ śmignie do góry tak szybko, że funkcja $999!n^{999!}$ nawet się nie zorientuje. O. Tylko niekoniecznie zmieścisz rysunek tego faktu w zeszycie.

Jeśli $-1<2x<1$, to przeciwnie, mamy funkcje wykładniczą zgrabnie malejącą do 0, choć tu do zbieżności szeregu wystarczyłoby, żeby licznik był ograniczony.
A skoro tak, to dla $x=\pm \frac{1}{2}$ szereg też będzie zbieżny

(Kryterium porównawcze z szeregiem $\sum\frac{1}{n^2}$)

-----

Ale można inaczej.

Mamy szereg potęgowy.

$\sum a_nx^n$, gdzie $a_n=\frac{2^n}{wielomian}$

Liczymy $\lim_{n \to \infty}\sqrt[n]{a_n}=2$.
Wynik jest ODWROTNOŚCIĄ promienia zbieżności, to znaczy, jeśli wyjdzie $\infty$ to $R=0$, jeśli wyjdzie $0$, to $R=\infty$ (tu nie wdaję się w szczegóły, jesteśmy wśród liczb dodatnich), a jeśli wyjdzie liczba rzeczywista to bierzemy jej odwrotność.

A gdy mamy promień zbieżności, to pewna jest zbieżność dla $|x|<R$, natomiast dla $x=\pm R$ trzeba jeszcze sprawdzić oddzielnie.

Wiadomość była modyfikowana 2012-11-13 15:22:12 przez tumor

easyrider85
postów: 48
2012-11-13 15:20:06

dobra ogarniam :)

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj