Come si usa il test di confronto dei limiti per la somma 1 / (n + sqrt (n)) per n = 1 a n = oo?

Come si usa il test di confronto dei limiti per la somma 1 / (n + sqrt (n)) per n = 1 a n = oo?
Anonim

Risposta:

#sum_ (n = 1) ^ oo1 / (n + sqrt (n)) # diverge, questo può essere visto confrontandolo con #sum_ (n = 1) ^ oo1 / (2n) #.

Spiegazione:

Poiché questa serie è una somma di numeri positivi, dobbiamo trovare una serie convergente #sum_ (n = 1) ^ (oo) a_n # così #a_n> = 1 / (n + sqrt (n)) # e concludere che la nostra serie è convergente, o abbiamo bisogno di trovare una serie divergente tale #a_n <= 1 / (n + sqrt (n)) # e concludiamo che anche la nostra serie è divergente.

Osserviamo quanto segue:

Per

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

Perciò

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

Così

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

Dal momento che è noto che #sum_ (n = 1) ^ oo1 / n # diverge, così #sum_ (n = 1) ^ oo1 / (2n) # diverge anche, poiché se convergerebbe, allora # 2sum_ (n = 1) ^ oo1 / (2n) = sum_ (n = 1) ^ oo1 / n # convergerebbe anche, e questo non è il caso.

Ora usando il test comparativo, lo vediamo #sum_ (n = 1) ^ oo1 / (n + sqrt (n)) # diverge.

Il test di confronto dei limiti prende due serie, # # Suma_n e # # Sumb_n dove #a_n> = 0 #, # # B_ngt0.

Se #lim_ (nrarroo) a_n / b_n = L # dove #L> 0 # ed è finito, quindi entrambe le serie convergono o entrambe le serie divergono.

Dovremmo farlo # A_n = 1 / (n + sqrtn) #, la sequenza dalla serie data. Una buona # # B_n la scelta è la funzione opprimente che #un# approcci come # N # diventa grande Quindi, lascia # B_n = 1 / n #.

Nota che # # Sumb_n diverge (è la serie armonica).

Quindi, lo vediamo #lim_ (nrarroo) a_n / b_n = lim_ (nrarroo) (1 / (n + sqrtn)) / (1 / n) = lim_ (nrarroo) n / (n + sqrtn) #. Continuando dividendo attraverso # N / n #questo diventa #lim_ (nrarroo) 1 / (1 + 1 / sqrtn) = 1/1 = 1 #.

Poiché il limite è #1#, che è #>0# e definito, lo vediamo # # Suma_n e # # Sumb_n divergeranno o convergeranno entrambi. Dal momento che sappiamo già a # # Sumb_n diverge, possiamo concludere # Suma_n = sum_ (n = 1) ^ oo1 / (n + sqrtn) # diverge pure.