Le Serie? Stabilire il carattere

Messaggioda nerone80 » 21/04/2017, 20:58

Ciao ragazzi chi è così gentile che mi spiega come calcolare la convergenza o meno di queste serie?Grazie mille!



$\sum_{n=1}^infty [ - (5/4)^n+4^n/(n!)]$

$\sum_{n=1}^infty [1/sqrt n - (1/3)^(n+1)]$

Inoltre mi dice di trovare l'insieme dei numeri x apparteneti ad R per i quali le seguenti due serie sono entrambe convergenti:

$\sum_{n=1}^infty |x|^(n^2+3n)$

$\sum_{n=1}^infty n^(3x+1)*arctg(1/n^2)$

:roll:
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Re: Le Serie?Help me!

Messaggioda gugo82 » 21/04/2017, 21:45

Cosa hai provato per risolvere?
Sono sempre stato, e mi ritengo ancora un dilettante. Cioè una persona che si diletta, che cerca sempre di provare piacere e di regalare il piacere agli altri, che scopre ogni volta quello che fa come se fosse la prima volta. (Freak Antoni)
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Re: Le Serie?Help me!

Messaggioda nerone80 » 22/04/2017, 09:12

la prima non la capisco...sia la prima che la seconda la tratterei come serie telescopica, ma non ne sono sicuro...le altre due mi sembrano serie di potenza, ma la x non mi fa capire cosa fare
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Re: Le Serie?Help me!

Messaggioda pilloeffe » 23/04/2017, 22:44

Ciao nerone80,

Dai su, un piccolo sforzo: partiamo dalle prime due che sono veramente molto semplici... Un suggerimento: non credo che non ti abbiano mai parlato della serie geometrica, della serie esponenziale (o anche della condizione necessaria per la convergenza di una serie...), della serie armonica e del confronto fra serie per stabilirne il comportamento...
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Re: Le Serie?Help me!

Messaggioda nerone80 » 02/05/2017, 14:32

Scusate ma ultimamente ho avuto problemi di rete!
Dunque vi spiego il mio ragionamento per le prime 2...




1)

$\sum_{n=1}^infty [ - (5/4)^n+4^n/(n!)]$

il primo termine tende a divergere negativamente, mentre il secondo dovrebbe essere convergente, quindi il tutto dovrebbe divergere negativamente giusto?

2)

$\sum_{n=1}^infty [1/sqrt n - (1/3)^(n+1)]$

questa può essere scritta come

$\sum_{n=1}^infty [1/n^(1/2) - (1/3)^(n+1)]$

il cui primo termine è una serie armonica generalizzata (diverge), il secondo termine è una frazione minore di 1, quindi all'aumentare di n, tende a 0. Si può pertanto dire che la serie diverge?

Purtroppo per queste sotto, spero qualcuno mi dia una dritta, grazie!


$\sum_{n=1}^infty |x|^(n^2+3n)$

$\sum_{n=1}^infty n^(3x+1)*arctg(1/n^2)$
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Re: Le Serie?Help me!

Messaggioda pilloeffe » 03/05/2017, 01:09

Ciao nerone80,

Bentornato! Allora...
1)
nerone80 ha scritto:il primo termine tende a divergere negativamente

Sì, si tratta di una serie geometrica di ragione $frac{5}{4} > 1$, per cui è divergente.
nerone80 ha scritto:mentre il secondo dovrebbe essere convergente

Lo è: $\sum_{n = 0}^{+infty} frac{x^n}{n!} = e^x \implies 1 + \sum_{n = 1}^{+infty} frac{x^n}{n!} = e^x \implies 1 + \sum_{n = 1}^{+infty} frac{4^n}{n!} = e^4 \implies \sum_{n = 1}^{+infty} frac{4^n}{n!} = e^4 - 1$
nerone80 ha scritto:quindi il tutto dovrebbe divergere negativamente giusto?

:smt023
2)
nerone80 ha scritto:il cui primo termine è una serie armonica generalizzata (diverge)

:smt023
nerone80 ha scritto:il secondo termine è una frazione minore di 1, quindi all'aumentare di $n$, tende a $0$

Questa in realtà è solo una condizione necessaria, ma non sufficiente per la convergenza. Ma $\sum_{n = 0}^{+infty} (frac{1}{3})^n$ è una serie geometrica di ragione $frac{1}{3} < 1$, per cui converge a $frac{1}{1 - 1/3} = frac{3}{2}$
nerone80 ha scritto:Si può pertanto dire che la serie diverge?

Sì, positivamente questa volta...
3) Posto $a_n := |x|^{n^2 + 3n}$, per la condizione necessaria di convergenza delle serie deve aversi $a_n \to 0$ per $n \to +infty$, il che accade se e solo se $|x| < 1$.
4) Osservando che \( \displaystyle \arctan(1/n^2) \le 1/n^2 \) , si ha:
$\sum_{n=1}^{+infty} n^{3x+1} \arctan(frac{1}{n^2}) \le \sum_{n=1}^{+infty} frac{n^{3x+1}}{n^2} = \sum_{n=1}^{+infty} frac{1}{n^{2 - 3x - 1}}$

L'ultima scritta è una serie armonica generalizzata che converge se $2 - 3x - 1 > 1$, cioè se $x < 0$.
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Re: Le Serie?Help me!

Messaggioda nerone80 » 08/05/2017, 19:55

Sempre utilissimi i vostri consigli,Grazie mille!
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