Je séria označená ako absolútne konvergentná, podmienečne konvergentná alebo odlišná? rarr 4-1 + 1 / 4-1 / 16 + 1/64 ...

Je séria označená ako absolútne konvergentná, podmienečne konvergentná alebo odlišná? rarr 4-1 + 1 / 4-1 / 16 + 1/64 ...
Anonim

odpoveď:

Úplne sa zbieha.

vysvetlenie:

Použite test pre absolútnu konvergenciu. Ak vezmeme absolútnu hodnotu termínov, dostaneme sériu

#4 + 1 + 1/4 + 1/16 + …#

Toto je geometrický rad spoločných pomerov #1/4#, Tak sa zbieha. Od oboch # | A_n | # konverguje # # A_n absolútne konverguje.

Dúfajme, že to pomôže!

odpoveď:

# "Je to jednoduchá geometrická séria a úplne sa zbieha s" # # "suma" = 16/5 = 3.2. "#

vysvetlenie:

# (1 + a + a ^ 2 + a ^ 3 + …) (1-a) = 1 ", za predpokladu, že | a | <1" #

# => 1 + a + a ^ 2 + a ^ 3 + … = 1 / (1-a) #

# "Take" a = -1/4 ", potom máme" #

#=> 1-1/4+1/16-1/64+… = 1/(1+1/4) = 1/(5/4) = 4/5#

# "Teraz je náš seriál štyrikrát väčší ako prvý termín je 4."

# "Takže náš seriál" #

#4-1+1/4-1/16+… = 4*4/5 = 16/5 = 3.2#

odpoveď:

Geometrická séria úplne konverguje s

#sum_ (n = 0) ^ ooa_n = 16/5, sum_ (n = 0) ^ oo | a_n | = 16/3 #

vysvetlenie:

Táto séria je určite striedavá séria; ale tiež vyzerá geometricky.

Ak sa nám podarí určiť spoločný pomer zdieľaný všetkými výrazmi, séria bude vo forme

#sum_ (n = 0) ^ óôá (r) ^ n #

Kde # A # je prvý termín a. t # R # je spoločný pomer.

Sumáciu budeme musieť nájsť pomocou vyššie uvedeného formátu.

Rozdeľte každý termín výrazom pred ním, aby ste určili spoločný pomer # R #:

#-1/4=-1/4#

#(1/4)/(-1)=-1/4#

#(-1/16)/(1/4)=-1/16*4=-1/4#

#(1/64)/(-1/16)=1/64*-16=-1/4#

Táto séria je teda geometrická so spoločným pomerom # R = -1/4 #a prvý termín # A = 4. #

Môžeme napísať sériu ako

#sum_ (n = 0) ^ oo4 (-1/4) ^ n #

Pripomeňme, že geometrické série #sum_ (n = 0) ^ óôá (r) ^ n # konverguje k # A / (1-r) # ak # | R | <1 #, Ak teda konverguje, môžeme tiež nájsť jeho presnú hodnotu.

Tu, # | R | = | -1/4 | = 1/4 <1 #, takže séria konverguje:

#sum_ (n = 0) ^ oo4 (-1/4) ^ n = 4 / (1 - (- 1/4)) = 4 / (5/4) = 4 * 4/5 = 16/5 #

Teraz sa rozhodujme, či to úplne konverguje.

# A_n = 4 (-1/4) ^ n #

Odstráňte striedavý záporný termín:

# A_n = 4 (1) ^ n (1/4) ^ n #

Vezmite absolútnu hodnotu, čo spôsobí, že striedavý záporný výraz zmizne:

# | A_n | = 4 (1/4) ^ n #

To znamená, #sum_ (n = 0) ^ oo | a_n | = sum_ (n = 0) ^ oo4 (1/4) ^ n #

Vidíme # | R | = 1/4 <1 #, takže stále máme zbližovanie:

#sum_ (n = 0) ^ oo4 (1/4) ^ n = 4 / (1-1 / 4) = 4 / (3/4) = 4 * 4/3 = 16/3 #

Séria sa úplne zhoduje s

#sum_ (n = 0) ^ ooa_n = 16/5, sum_ (n = 0) ^ oo | a_n | = 16/3 #