¿Cómo utiliza la prueba de comparación de límites para la suma 1 / (n + sqrt (n)) para n = 1 a n = oo?

¿Cómo utiliza la prueba de comparación de límites para la suma 1 / (n + sqrt (n)) para n = 1 a n = oo?
Anonim

Responder:

#sum_ (n = 1) ^ oo1 / (n + sqrt (n)) # diverge, esto puede verse comparándolo con #sum_ (n = 1) ^ oo1 / (2n) #.

Explicación:

Dado que esta serie es una suma de números positivos, necesitamos encontrar una serie convergente #sum_ (n = 1) ^ (oo) a_n # tal que #a_n> = 1 / (n + sqrt (n)) # y concluir que nuestra serie es convergente, o necesitamos encontrar una serie divergente tal que #a_n <= 1 / (n + sqrt (n)) # y concluir nuestra serie para ser divergente también.

Observamos lo siguiente:

por

#n> = 1 #, #sqrt (n) <= n #.

Por lo tanto

# n + sqrt (n) <= 2n #.

Asi que

# 1 / (n + sqrt (n))> = 1 / (2n) #.

Como es bien sabido que #sum_ (n = 1) ^ oo1 / n # divergir, entonces #sum_ (n = 1) ^ oo1 / (2n) # diverge también, ya que si converge, entonces # 2sum_ (n = 1) ^ oo1 / (2n) = sum_ (n = 1) ^ oo1 / n # convergiría también, y este no es el caso.

Ahora usando la prueba de comparación, vemos que #sum_ (n = 1) ^ oo1 / (n + sqrt (n)) # divergen

La prueba de comparación de límite toma dos series, # suma_n # y # sumb_n # dónde #a_n> = 0 #, # b_ngt0 #.

Si #lim_ (nrarroo) a_n / b_n = L # dónde #L> 0 # y es finito, entonces ambas series convergen o ambas series divergen.

Deberiamos dejar # a_n = 1 / (n + sqrtn) #, la secuencia de la serie dada. Un bien # b_n # La elección es la función abrumadora que #un# enfoques como #norte# se hace grande. Entonces deja # b_n = 1 / n #.

Tenga en cuenta que # sumb_n # diverges (es la serie armónica).

Entonces, vemos que #lim_ (nrarroo) a_n / b_n = lim_ (nrarroo) (1 / (n + sqrtn)) / (1 / n) = lim_ (nrarroo) n / (n + sqrtn) #. Continuando dividiendo a través de # n / n #, esto se convierte en #lim_ (nrarroo) 1 / (1 + 1 / sqrtn) = 1/1 = 1 #.

Dado que el límite es #1#, cual es #>0# y definido, vemos que # suma_n # y # sumb_n # Ambos divergirán o convergerán. Como ya sabemos en # sumb_n # diverge, podemos concluir que # suma_n = sum_ (n = 1) ^ oo1 / (n + sqrtn) # también diverge