Com s'utilitza la prova de comparació de límits per a la suma 1 / (n + sqrt (n)) per a n = 1 a n = oo?

Com s'utilitza la prova de comparació de límits per a la suma 1 / (n + sqrt (n)) per a n = 1 a n = oo?
Anonim

Resposta:

#sum_ (n = 1) ^ oo1 / (n + sqrt (n)) # divergeix, es pot veure comparant-lo #sum_ (n = 1) ^ oo1 / (2n) #.

Explicació:

Atès que aquesta sèrie és una suma de nombres positius, cal trobar una sèrie convergent #sum_ (n = 1) ^ (oo) a_n # de tal manera que #a_n> = 1 / (n + sqrt (n)) # i concloem que la nostra sèrie és convergent, o hem de trobar una sèrie divergent de tal manera #a_n <= 1 / (n + sqrt (n)) # i conclouem que la nostra sèrie també és divergent.

Observem el següent:

Per

#n> = 1 #, #sqrt (n) <= n #.

Per tant

# n + sqrt (n) <= 2n #.

Tan

# 1 / (n + sqrt (n))> = 1 / (2n) #.

Com és sabut això #sum_ (n = 1) ^ oo1 / n # divergeix, per tant #sum_ (n = 1) ^ oo1 / (2n) # divergeix també, ja que si convergiria, llavors # 2sum_ (n = 1) ^ oo1 / (2n) = sum_ (n = 1) ^ oo1 / n # també convergiria, i aquest no és el cas.

Ara, utilitzant la prova de comparació, ho veiem #sum_ (n = 1) ^ oo1 / (n + sqrt (n)) # divergeix.

La prova de comparació de límits pren dues sèries, # suma_n # i # sumb_n # on #a_n> = 0 #, # b_ngt0 #.

Si #lim_ (nrarroo) a_n / b_n = L # on #L> 0 # i és finita, llavors les dues sèries convergeixen o ambdues sèries divergen.

Hem de deixar # a_n = 1 / (n + sqrtn) #, la seqüència de la sèrie donada. Un bon # b_n # L’elecció és la funció dominant # a_n # s'apropa com # n # es fa gran. Així doncs, anem # b_n = 1 / n #.

Tingues en compte que # sumb_n # divergeix (és la sèrie harmònica).

Per tant, ho veiem #lim_ (nrarroo) a_n / b_n = lim_ (nrarroo) (1 / (n + sqrtn)) / (1 / n) = lim_ (nrarroo) n / (n + sqrtn) #. Continuant dividint per # n / n #, això es fa #lim_ (nrarroo) 1 / (1 + 1 / sqrtn) = 1/1 = 1 #.

Des del límit #1#, el qual és #>0# i definits, ho veiem # suma_n # i # sumb_n # ambdós divergiran o convergiran. Ja ho sabem # sumb_n # divergeix, podem concloure això # suma_n = sum_ (n = 1) ^ oo1 / (n + sqrtn) # divergeix també.