2 svar
339 visningar
rohanzyli 177 – Fd. Medlem
Postad: 16 apr 2018 13:32

Potensserier

Hej!

Är ganska ny inom detta ämne i envariabelanalysen, så behöver hjälp på en uppgift!

"För vilka reella tal x är följande serier konvergenta?"

∑k=1∞e1k-1xk

Går inte riktigt bra med rot eller kvotkriteriet tycker jag, kan visa hur jag gjorde med kvotkriteriet:

e1k+1-1xk+1e1k-1xk=e-1k(k+1)-1x→-1ex då k→∞så) -xe<1, dvs -x<e,alla uttryck ska vara i absolutbelopp. glömde det

Detta är fel, konvergensområdet ska vara -1≤x<1. Rotkriterier gick inte heller bra, så vad kan jag göra och vad har jag gjort fel?

Affe Jkpg 6630
Postad: 16 apr 2018 19:32 Redigerad: 16 apr 2018 19:40

Händer det något trevligt om man analyserar en integral som delvis motsvarar summaserien?

tarkovsky123_2 145
Postad: 11 jun 2018 02:51 Redigerad: 11 jun 2018 02:55

Hej! Här är ett lösningsförslag till uppgiften (trots att tråden nu är relativt gammal).

Låt ak=e1k-1. Vi har att potensserien ∑ak konvergerar (absolut) för de x inom dess konvergensradie.

Vi vet att konvergensradien R uppfyller 1R=limk→∞sup akk.

 

Efter taylorutveckling kring t=0 fås att e1k-1=1k+O(1k2) och speciellt gäller alltså att e1k-1k=1k+O(1k2)k=1k1k1+O(1k)1k=1elnkkeln(1+O(1k))k→1, k→∞. Konvergensradien är alltså R=1 och vår potensserie konvergerar absolut ∀x∈(-1,1).

Fixera nu x=1 och studera serien ∑k=1∞e1k-1=∑k=1∞1k+O(1k2) och låt bk=1k+O(1k2). Låt sedan ck=1k s.a. ∑k=1∞ck divergerar. Notera att bk ≥0 och ck >0 ∀k, dvs vi har två positiva serier bestående av b_k och c_k. Det gäller då att bkck=k1k+O(1k2)=1+O(1k) →1>0, k→∞ vilket ger enligt jämförelsekriteriet (på gränsvärdesform) att ∑bk divergerar.

 

Fixera sedan x=-1 och studera (den alternerande) serien ∑k=1∞-1ke1k-1 där precis som förut bk=e1k-1. Vi har nu att bk =bk är avtagande för växande k, och dessutom att bk → 0, k→ ∞. Då ger Leibniz kriterium att serien är konvergent.

 

Alltså konvergerar vår potensserie ∀x∈[-1,1).

Svara
Close