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


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Сходимость рядов
Сообщение15.04.2011, 19:17 


21/03/11
200
Есть несколько проблемных задач по теме сходимости рядов, помогите разобраться.
1)найти все значения $\alpha$ при которых сходится ряд $\[\sum\limits_{n = 1}^\infty  {{n^\alpha }}  - ({{\mathop{\rm e}\nolimits} ^{n\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)}} - 1)\]$. Проблема в том, что у меня этот ряд получается далеко не всегда с неотрицательными членами и я не знаю как тогда доказывать сходимость/расходимость:
$\[\begin{array}{l}
n \to \infty :\\
\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right) = \frac{1}{{{n^2}}} + \frac{1}{{6{n^6}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^6}}}} \right);n\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right) = \frac{1}{n} + \frac{1}{{6{n^5}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^5}}}} \right)\\
{e^{\arcsin \left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)}} = 1 + \frac{1}{n} + \frac{1}{{2{n^2}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)\\
{a_n} = \frac{1}{{{n^{ - \alpha }}}} - \frac{1}{n} - \frac{1}{{2{n^2}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)
\end{array}\]
$

При $\[\begin{array}{l}
 - \alpha  > 1:{a_n}\sim\frac{{ - 1}}{n}
\end{array}\]$ Чувствую, что ряд расходится в этом случае, но как это объяснить?

При $\[\begin{array}{l}
 - \alpha  \in (0;1): {a_n}\sim\frac{C}{{{n^\alpha }}},C > 0
\end{array}\]$ Ряд расходится по интегральному признаку

При $\[ - \alpha  \le 0\,\,\mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \frac{1}{{{n^{ - \alpha }}}} \ne 0 \Rightarrow \]$ исходный ряд расходится, т.к. не выполняется необходимое условие сходимости ряда.

При $\[\begin{array}{l}
 - \alpha  = 1 \Leftrightarrow \alpha  =  - 1:
{a_n} = \frac{{ - 1}}{{2{n^2}}} + o\left( {\frac{1}{{{n^2}}}} \right)\ \sim \frac{{ - 1}}{{2{n^2}}}
\end{array}\]$ 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?

 Профиль  
                  
 
 Re: Сходимость рядов
Сообщение15.04.2011, 21:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/12/10
1600
spb
1) Чётко не проверял ваше разложение по Маклорену, но можно доказать теорему (впрочем, вполне очевидную) что если $a_{n} = b_{n} + c_{n}$ и $c_{n}$ сходится абсолютно, то $a_{n}$ и $b_{n}$ ведут себя одинаково.
То есть исходный ряд ведёт себя так, как $\frac{1}{n^{-\alpha}} - \frac{1}{n}$
А такой ряд от альфы исследовать просто
2) да, если центр не смещён

 Профиль  
                  
 
 Re: Сходимость рядов
Сообщение15.04.2011, 21:39 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Второе слагаемое ведёт себя откровенно как одна энная (которая даёт расходящийся ряд), поправка же к той одной энной во втором слагаемом -- порядка одной энной в квадрате, ряд из которой сходится и, следовательно, не влияет на сходимость или расходимость всего остального, т.е. на эту поправку можно просто не обращать внимания. Первое же слагаемое никак не в силах погасить ту одну энную, если только сам с ней не совпадает: он или много меньше одной энной (и тогда на фоне её несущественен), или много больше (и тогда именно он доминирует и даёт расходимость). Отсюда сразу и вывод.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сходимость рядов
Сообщение17.04.2011, 00:46 


21/03/11
200
Cпасибо

 Профиль  
                  
 
 Re: Сходимость рядов
Сообщение21.04.2011, 08:55 


06/01/11
63
надо оценить сходимость с помощью признаков сравнения
общий вид члена $\frac{1}{(n+1)(\sqrt{n+2})}$


$ \frac{1}{(n+2)^2}$<$\frac{1}{(n+1)(\sqrt{n+2})}$<$\frac{1}{(n+1)}$<$\frac{1}{n} $но ряд $ \frac{1}{n} $ расходиться, а ряд$\frac{1}{(n+2)^2}$ сходиться, поэтому не получается применить признак.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сходимость рядов
Сообщение21.04.2011, 09:09 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
А ряд $1\over n^{3/2}$ Вы когда-нибудь видели? Знаете, с чем его едят?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

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