logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Analiza matematyczna, zadanie nr 9

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

metallukas
postów: 1
2010-05-24 19:31:03

Zbadać zbieżność szeregów:
1) $\sum_{n=1}^{\infty}\frac{(4x+1)^{n}}{\sqrt{n}}$
2) $\sum_{n=1}^{\infty}(4n-1)^{n}\cdot1^{n}$


zorro
postów: 106
2010-05-26 00:29:51

1) Jest to szereg funkcyjny potęgowy. Szukamy promienia zbieżności na podstawie twierdzenia D'Alamberta.
$\sum_{n=1}^{\infty}\frac{(4x+1)^{n}}{\sqrt{n}}=\sum_{n=1}^{\infty}\frac{4^{n}(x+\frac{1}{4})^{n}}{\sqrt{n}}$
wyraz ogólny $a_{n}=\frac{4^{n}}{\sqrt{n}}$
$\lim_{n \to \infty}\frac{|a_{n+1}|}{|a_{n}|}=\lim_{n \to \infty}\frac{4^{n+1}\sqrt{n}}{\sqrt{n+1}\cdot4^{n}}}=$
$=\lim_{n \to \infty}4\sqrt{\frac{n}{n+1}}=4\cdot\lim_{n \to \infty}\sqrt{\frac{1}{1+\frac{1}{n}}}=4$
promień zbieżności:
$R=\frac{1}{4}$
Szereg będzie zbieżny dla wyrazu potęgowego mniejszego na wart. bezwzględną od R:
$|x+\frac{1}{4}|<\frac{1}{4}$
$-\frac{1}{4}<x+\frac{1}{4}<\frac{1}{4}$
$-\frac{1}{2}<x<0$
Dla $x=-\frac{1}{2}$ szereg przyjmuje postać
$\sum_{n=1}^{\infty}\frac{(-1)^{n}}{\sqrt{n}}$ jest więc zbieżny na mocy kryterium Leibniza.
Dla $x=0$ szereg przyjmuje postać $\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{\sqrt{n}}$ - szereg harmoniczny o $\alpha=\frac{1}{2}$ więc rozbieżny.
Odp:
Szereg jest zbieżny dla $x\in<-\frac{1}{2},0)$.
Dla pozostałych wartości x szereg jest rozbieżny.

Wiadomość była modyfikowana 2010-07-04 07:50:46 przez zorro

zorro
postów: 106
2010-05-26 00:36:08

2) Szereg tu podany to szereg liczbowy o wyrazie ogólnym nie spełniającym warunku koniecznego zbieżności.
$\lim_{n \to \infty}(4n-1)^{n}=\infty$
Szereg jest więc rozbieżny.
Wydaje mi się jednak, że niewłaściwie przepisałeś treść zadania. Sprawdź czy nie chodzi o szereg $\sum_{n=1}^{\infty}(4x-1)^{n}\cdot(-1)^{n}$?

strony: 1

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





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj