Исследуйте сходимость ряда sum_{n=1}^\infty (-1)^{n+1} / sqrt(n). Объясните, какой тест применим и какие свойства сходимости можно получить (условная/абсолютная)

14 Ноя в 10:32
4 +1
0
Ответы
1
Рассмотрим ряд ∑n=1∞(−1)n+11n\sum_{n=1}^\infty (-1)^{n+1}\frac{1}{\sqrt{n}}n=1 (1)n+1n 1 .
1) Применимый тест — признак Лейбница (альтернирующий ряд): положительная последовательность an=1na_n=\frac{1}{\sqrt{n}}an =n 1 монотонно убывает и стремится к нулю:
an=1n↘0\displaystyle a_n=\frac{1}{\sqrt{n}}\searrow0an =n 1 0.
По признаку Лейбница ряд сходится.
2) Абсолютная сходимость: ряд модулей
∑n=1∞∣(−1)n+1n∣=∑n=1∞1n=∑n=1∞n−1/2\displaystyle\sum_{n=1}^\infty\left|\frac{(-1)^{n+1}}{\sqrt{n}}\right|=\sum_{n=1}^\infty\frac{1}{\sqrt{n}}=\sum_{n=1}^\infty n^{-1/2}n=1 n (1)n+1 =n=1 n 1 =n=1 n1/2 — это ppp-ряд с p=12≤1p=\tfrac12\le1p=21 1, значит расходится (или по интегральному признаку). Следовательно исходный ряд сходится условно, но не абсолютно.
3) Оценка остатка: для частичной суммы SNS_NSN остаток RN=S−SNR_N=S-S_NRN =SSN удовлетворяет неравенству
∣RN∣≤aN+1=1N+1\displaystyle |R_N|\le a_{N+1}=\frac{1}{\sqrt{N+1}}RN aN+1 =N+1 1 ,
то есть погрешность порядка O(N−1/2)O(N^{-1/2})O(N1/2).
Итог: ряд сходится условно (по Лейбницу), не абсолютно; остаток оценивается выше указанным образом.
14 Ноя в 10:43
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