2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Исследую ряд на сходимость
Сообщение04.01.2012, 23:23 
Здравствуйте,
решал задачку, прошу просмотреть решение, верное ли оно ( у меня нет большого опыта решения таких задач, буду рад любой критике!).
Исследую ряд на сходимость: $\sum_{i=1}^{\infty}\left(\dfrac{\left(2n-1\right)!!}{\left(2n\right)!!}\right)^p,    p>0$. Здесь $a_n \to 0$, признак Даламбера ничего не дает (предел равен 1). Я рассуждал следующим образом:
1.члены этого ряда при p = 1:
$\dfrac{1}{2}, \dfrac{1\cdot3}{2\cdot4}, \dfrac{1\cdot3\cdot5}{2\cdot4\cdot6} \dfrac{1\cdot3\cdot5\cdot7}{2\cdot4\cdot6\cdot8},...$ все больше соответствующих членов гармонического ряда:

$\dfrac{1}{2}, \dfrac{1}{3}, \dfrac{1}{4}, \dfrac{1}{5}, ...$, который расходится. Следовательно и данный ряд при $0<p\le1$ тоже расходится.
2. Далее я сделал оценку
$\left(2n\right)!!=n!!\cdot(n+2)(n+4)...(2n-2)*2n>n!!\cdot n^{\dfrac{n}{2}-1}\cdot 2n>2^{\dfrac{n}{2}}\cdot n^{\dfrac{n}{2}-1}\cdot 2n=2^{\dfrac{n}{2}}\cdot n^{\dfrac{n}{2}}$
3. Теперь с учетом этого и, используя формулу Стирлинга, рассмотрим случай, когда $p>1$:
$\left(\dfrac{(2n-1)!!}{(2n)!!}\right)^p = \left(\dfrac{(2n)!}{(2n)!!(2n)!!}\right)^p\le \left(\dfrac{(2n)!}{(2n)^n}\right)^p \approx \left(\dfrac{\sqrt{4\pi n}}{e^n}\right)^p$ последний шаг следует из формулы Стирлинга. Тогда т.к. ряд справа для всех $p>1$ сходится, то и исходный ряд тоже для этих $p$ сходится.
Прошу проверить решение, довольно долго промучался с ним, а проверить численно нет возможности.

 
 
 
 Re: Исследую ряд на сходимость
Сообщение05.01.2012, 06:50 
Можно было сразу воспользоваться Стирлингом и предельным признаком сравнения.
Dmitry1_ в сообщении #523103 писал(а):
$\left(\dfrac{(2n)!}{(2n)!!(2n)!!}\right)^p\le \left(\dfrac{(2n)!}{(2n)^n}\right)^p$
А разве это верно?
У меня получается другой ответ. Кажется у Вас неправильно. Доведите идею со Стирлингом до конца.

 
 
 
 Re: Исследую ряд на сходимость
Сообщение05.01.2012, 07:41 
Аватара пользователя
Dmitry1_ в сообщении #523103 писал(а):
признак Даламбера ничего не дает

После Даламбера естественно Раабе попробовать.

 
 
 
 Re: Исследую ряд на сходимость
Сообщение05.01.2012, 10:16 
Пример на признак Гаусса из учебника Фихтенгольца, там и смотрите.

 
 
 
 Re: Исследую ряд на сходимость
Сообщение16.04.2012, 11:17 
Признак сходимости по Коши должен помочь во всяком случае избавитесь от степени Р

 
 
 
 Re: Исследую ряд на сходимость
Сообщение20.04.2012, 06:40 
Аватара пользователя
Нет - это параметр. И вообще в корне следует исправить индекс суммирования. Впрочем, ТС это скорее всего уже не интересует.

 
 
 
 Re: Исследую ряд на сходимость
Сообщение02.05.2012, 20:59 
Аватара пользователя
Dmitry1_ в сообщении #523103 писал(а):
3. Теперь с учетом этого и, используя формулу Стирлинга, рассмотрим случай, когда $p>1$:
$\left(\dfrac{(2n-1)!!}{(2n)!!}\right)^p = \left(\dfrac{(2n)!}{(2n)!!(2n)!!}\right)^p\le \left(\dfrac{(2n)!}{(2n)^n}\right)^p$


в неравенстве, как уже говорилось, ошибка! Вот правильная оценка при $p>0$:

$\left(\dfrac{(2n-1)!!}{(2n)!!}\right)^p = \left(\dfrac{(2n)!}{(2n)!!(2n)!!}\right)^p = \left(\dfrac{(2n)!}{2^{2n}(n!)^2}\right)^p \approx \left(\dfrac{1}{\sqrt{\pi n}}\right)^p = \alpha \cdot n^{-p/2}$

применяя интегральный признак сходимости Коши, получим: при $p\le 2$ расходится, при $p>2$ сходится.

 
 
 [ Сообщений: 7 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group