Исследуйте сходимость ряда с общим членом a_n = (-1)^n / sqrt(n) + 1/n. Какие тесты лучше всего применить, существует ли абсолютная сходимость, и как интерпретировать результат с точки зрения условной сходимости

24 Окт в 14:30
5 +1
0
Ответы
1
Кратко: ряд расходится (частичные суммы → +∞). Абсолютной сходимости нет; условной тоже — ряд не сходится.
Обоснование:
- Разложим an=(−1)nn+1n=bn+cna_n=\dfrac{(-1)^n}{\sqrt n}+\dfrac{1}{n}=b_n+c_nan =n (1)n +n1 =bn +cn , где bn=(−1)nnb_n=\dfrac{(-1)^n}{\sqrt n}bn =n (1)n , cn=1nc_n=\dfrac{1}{n}cn =n1 .
- По признаку Лейбница ряд ∑bn\sum b_nbn сходится, потому что 1/n↓01/\sqrt n\downarrow01/n 0. Обозначим его частичную сумму BN→B∈RB_N\to B\in\mathbb RBN BR.
- Ряд ∑cn=∑1/n\sum c_n=\sum 1/ncn =1/n — гармонический, расходится (CN=∑n=1N1/n→+∞C_N=\sum_{n=1}^N 1/n\to+\inftyCN =n=1N 1/n+).
- Тогда частичные суммы исходного ряда равны SN=BN+CN→B+(+∞)=+∞\;S_N=B_N+C_N\to B+(+\infty)=+\inftySN =BN +CN B+(+)=+, значит ряд расходится.
Абсолютная сходимость невозможна:
- Для чётных индексов n=2kn=2kn=2k имеем a2k=12k+12k≥12ka_{2k}=\dfrac{1}{\sqrt{2k}}+\dfrac{1}{2k}\ge \dfrac{1}{\sqrt{2k}}a2k =2k 1 +2k1 2k 1 , следовательно
∑n=1∞∣an∣≥∑k=1∞∣a2k∣≥∑k=1∞12k=12∑k=1∞k−1/2=+∞. \sum_{n=1}^\infty |a_n|\ge\sum_{k=1}^\infty |a_{2k}|\ge\sum_{k=1}^\infty \frac{1}{\sqrt{2k}}=\frac{1}{\sqrt2}\sum_{k=1}^\infty k^{-1/2}=+\infty.
n=1 an k=1 a2k k=1 2k 1 =2 1 k=1 k1/2=+∞.

Вывод: ряд расходится (не сходится ни абсолютно, ни условно).
24 Окт в 15:35
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир