5 svar
166 visningar
dajamanté är nöjd med hjälpen
dajamanté 5139 – Fd. Medlem
Postad: 3 mar 2019 15:08

serier e^x

Jag undrar en sak om dessa serier:

fråga b)

Räcker det att införa integralen 11+ex, skriva att den är mindre än 1x2och

därmed konvergent?

 

fråga c)

fungerar det att införa integralen 1+j+lnjj2-1, dela alla termer med dominerande faktor och jämföra den med 

1j och därmed divergent?

 

Alla serier är en stor röra just nu...

AlvinB 4014
Postad: 3 mar 2019 15:28

b) Ja, då hänvisar du till integraltestet som säger att summan konvergerar om och endast om

111+ex dx\displaystyle\int_1^\infty\frac{1}{1+e^x}\ dx

konvergerar. Du ställer sedan upp olikheten:

111+ex dx11x2 dx=1\displaystyle\int_1^\infty\frac{1}{1+e^x}\ dx\leq\int_1^\infty\frac{1}{x^2}\ dx=1

Eftersom den högra integralen konvergerar, konvergerar även den vänstra. Således konvergerar även summan.

Det går även att strunta i integralerna. På samma sätt som du får integralolikheten får du ju även:

k=111+exk=11k2\displaystyle\sum_{k=1}^\infty\frac{1}{1+e^x}\leq\sum_{k=1}^\infty\frac{1}{k^2}

Det är rätt vanligt att man betraktar det som känt att den högra summan konvergerar (på engelska kallar man det för p-series).

c) Här tycker jag inte man behöver blanda in integraler över huvud taget. Om du jämför

j=41+j+ln(j)j2-1\displaystyle\sum_{j=4}^\infty\frac{1+j+\ln(j)}{j^2-1}

med

j=41j\displaystyle\sum_{j=4}^\infty\frac{1}{j}

(förslagsvis genom att visa att gränsvärdet av deras kvot är lika med ett)

får du att eftersom den harmoniska serien divergerar divergerar även din summa.

dajamanté 5139 – Fd. Medlem
Postad: 3 mar 2019 15:35

Tack Alvin...

Dessa summor känns så random!

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 3 mar 2019 22:23

Hej!

Uppgift c. Konjugatregeln låter dig skriva termerna

    1j-1+lnjj2-1>1j-1+0\frac{1}{j-1} + \frac{\ln j}{j^2-1} > \frac{1}{j-1} + 0 när j4.j\geq 4.

Den harmoniska serien är divergent vilket medför att serien i Uppgift c också är divergent.

Albiki 5096 – Fd. Medlem
Postad: 3 mar 2019 22:31

Uppgift b. Det gäller att

    1+ekk21 + e^{k}\geq k^2 när k1k\geq 1

vilket ger det övre begränsningen

    11+ek1k2.\frac{1}{1+e^{k}} \leq \frac{1}{k^2}.

Serien

    k=11k2\sum_{k=1}^{\infty} \frac{1}{k^2}

är en berömd konvergent serie varför serien i Uppgift b är konvergent.

dajamanté 5139 – Fd. Medlem
Postad: 4 mar 2019 08:20

Tack till alla.

Det kommer mer serier idag:)

Svara Avbryt
Close