시리즈가 수렴된다는 것을 증명하는 방법?

시리즈가 수렴된다는 것을 증명하는 방법?
Anonim

대답:

직접 비교 테스트로 수렴합니다.

설명:

지금까지 직접 비교 테스트를 사용할 수 있습니다.

#sum_ (n = 1) ^ oocos (1 / k) / (9k ^ 2) #, IE, 시리즈는 하나에서 시작됩니다.

직접 비교 테스트를 사용하려면 # a_k = cos (1 / k) / (9k ^ 2) # 에 긍정적이다 # 1, oo) #.

첫째, 간격에 유의하십시오. # 1, oo), cos (1 / k) # 긍정적입니다. 값의 경우 #엑스 # cosx # 첫 번째 사분면에 있습니다 (따라서 긍정적 인). 음, #k> = 1, 1 / k 그래서, #cos (1 / k) # 참으로 긍정적입니다.

또한, 우리는 말할 수있다. #cos (1 / k) <= 1 #, 같이 (1 / k) = cos (0) = 1 #.

그런 다음 새 시퀀스를 정의 할 수 있습니다.

# b_k = 1 / (9k ^ 2)> = a_k # 모든 #케이.#

잘, #sum_ (k = 1) ^ oo1 / (9k ^ 2) = 1 / 9sum_ (k = 1) ^ oo1 / k ^ 2 #

우리는 이것이 #피-#시리즈 테스트, 그것은 형태입니다 # sum1 / k ^ p # 어디에 # p = 2> 1 #.

그런 다음 큰 시리즈가 수렴하므로 작은 시리즈도 수렴해야합니다.

대답:

직접 비교 테스트를 통해 수렴됩니다 (자세한 내용은 아래 참조).

설명:

코사인의 범위는 -1,1임을 확인하십시오. 의 그래프를 확인하십시오. #cos (1 / x) #:

그래프 {cos (1 / x) -10, 10, -5, 5}}

보시다시피, 최고 이 값은 1이됩니다. 여기서 수렴을 증명하려고하기 때문에 분자를 1로 설정하고 다음과 같이 둡니다.

# sum1 / (9k ^ 2) #

이제 이것은 매우 간단한 직접 비교 테스트 문제가됩니다. 직접 비교 테스트에서 수행 할 작업을 상기하십시오.

임의의 시리즈를 고려해보십시오. # a_n # (우리가 수렴 / 발산하는지 모릅니다), 수렴 / 발산을 아는 시리즈, # b_n #:

만약 #b_n> a_n ## b_n # 수렴하다 # a_n # 또한 수렴합니다.

만약 #b_n <a_n ## b_n # 갈라지다. # a_n # 또한 갈라진다.

이 함수를 다음과 비교할 수 있습니다. #b_n = 1 / k ^ 2 #. 우리는 그것이 (p 테스트 때문에) 수렴한다는 것을 알기 때문에 이것을 할 수 있습니다.

그래서, 이후 # 1 / k ^ 2> 1 / (9k ^ 2) #, 및 # 1 / k ^ 2 # 수렴하면, 우리는 시리즈 수렴

그러나 잠깐, 우리는 분자가 1 일 때이 시리즈가 수렴한다는 것을 증명했습니다. 다른 모든 값은 어떨까요? #cos (1 / k) # 걸릴까요? 글쎄, 1은 최고 분자가 취할 수있는 값. 따라서, 우리는 이것이 수렴한다는 것을 증명했기 때문에, 우리는이 시리즈가 분자의 어떤 값에 대해서도 수렴했다는 것을 간접적으로 증명했습니다.

희망이 도움이:)