Есть несколько проблемных задач по теме сходимости рядов, помогите разобраться.
1)найти все значения

при которых сходится ряд
![$\[\sum\limits_{n = 1}^\infty {{n^\alpha }} - ({{\mathop{\rm e}\nolimits} ^{n\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)}} - 1)\]$ $\[\sum\limits_{n = 1}^\infty {{n^\alpha }} - ({{\mathop{\rm e}\nolimits} ^{n\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)}} - 1)\]$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/8/5/685296a95b32c7ff51d855c5f3a5dcc682.png)
. Проблема в том, что у меня этот ряд получается далеко не всегда с неотрицательными членами и я не знаю как тогда доказывать сходимость/расходимость:
![$\[\begin{array}{l}
n \to \infty :\\
\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right) = \frac{1}{{{n^2}}} + \frac{1}{{6{n^6}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^6}}}} \right);n\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right) = \frac{1}{n} + \frac{1}{{6{n^5}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^5}}}} \right)\\
{e^{\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)}} = 1 + \frac{1}{n} + \frac{1}{{2{n^2}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)\\
{a_n} = \frac{1}{{{n^{ - \alpha }}}} - \frac{1}{n} - \frac{1}{{2{n^2}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)
\end{array}\]
$ $\[\begin{array}{l}
n \to \infty :\\
\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right) = \frac{1}{{{n^2}}} + \frac{1}{{6{n^6}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^6}}}} \right);n\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right) = \frac{1}{n} + \frac{1}{{6{n^5}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^5}}}} \right)\\
{e^{\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)}} = 1 + \frac{1}{n} + \frac{1}{{2{n^2}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)\\
{a_n} = \frac{1}{{{n^{ - \alpha }}}} - \frac{1}{n} - \frac{1}{{2{n^2}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)
\end{array}\]
$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/9/7/6976dd4f6b000ed932a0ccbae6ce967482.png)
При
![$\[\begin{array}{l}
- \alpha > 1:{a_n}\sim\frac{{ - 1}}{n}
\end{array}\]$ $\[\begin{array}{l}
- \alpha > 1:{a_n}\sim\frac{{ - 1}}{n}
\end{array}\]$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/3/2/8321ab20e42987802a174f0b839393ea82.png)
Чувствую, что ряд расходится в этом случае, но как это объяснить?
При
![$\[\begin{array}{l}
- \alpha \in (0;1): {a_n}\sim\frac{C}{{{n^\alpha }}},C > 0
\end{array}\]$ $\[\begin{array}{l}
- \alpha \in (0;1): {a_n}\sim\frac{C}{{{n^\alpha }}},C > 0
\end{array}\]$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/1/9/6190247d704fdfc9ef2add96f5c7d3af82.png)
Ряд расходится по интегральному признаку
При
![$\[ - \alpha \le 0\,\,\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{1}{{{n^{ - \alpha }}}} \ne 0 \Rightarrow \]$ $\[ - \alpha \le 0\,\,\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{1}{{{n^{ - \alpha }}}} \ne 0 \Rightarrow \]$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/0/6/106bec17da9981a794ae7adc7722f31482.png)
исходный ряд расходится, т.к. не выполняется необходимое условие сходимости ряда.
При
![$\[\begin{array}{l}
- \alpha = 1 \Leftrightarrow \alpha = - 1:
{a_n} = \frac{{ - 1}}{{2{n^2}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)\ \sim \frac{{ - 1}}{{2{n^2}}}
\end{array}\]$ $\[\begin{array}{l}
- \alpha = 1 \Leftrightarrow \alpha = - 1:
{a_n} = \frac{{ - 1}}{{2{n^2}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)\ \sim \frac{{ - 1}}{{2{n^2}}}
\end{array}\]$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/9/8/c9896b145ccc0401237c821e6f82f6f282.png)
Думаю в этом случае ряд будет сходиться, но опять мешает отрицательность ряда, как тут быть?
2)Дано задание разложить функцию в ряд Маклорена и найти радиус сходимости полученного ряда. Функцию я разложил, но получил в итоге две суммы которые невозоможно свести в одну. Тогда радиус сходимости полученного ряда из двух сумм будет равен наименьшему из радиусов, найденных отдельно для каждой суммы?