Konvergenstester

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk på høyskolenivå. Alle som har kunnskapen er velkommen med et svar. Men, ikke forvent at admin i matematikk.net er spesielt aktive her.

Moderatorer: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Svar
mikael1987
Cayley
Cayley
Innlegg: 84
Registrert: 01/11-2006 22:04

Hei.

Holder på med sammenlikningststen og grensesammenlikningstesten. Det jeg ikke skjønner er hvordan man bestemmer en rekke som man kan sammenlikne med.

Eks. sammenlikningstesten:

Avgjør om [symbol:sum] (n^2+1)/(2n^3-1) konvergerer eller divergerer.
[symbol:uendelig] til n=1

Hvordan avgjør man hvilke rekke man skal sammenlikne med??
mrcreosote
Guru
Guru
Innlegg: 1995
Registrert: 10/10-2006 20:58

Med rekker er det sånn at det i bunn og grunn bare er halen som bestemmer om den konvergerer eller ikke. Ser du på et endelig antall ledd i begynnelsen av rekka, vil jo summen av disse alltid være endelig og ikke påvirke om rekka konvergerer eller divergerer.

Det du kan merke deg med rekka di er at det n-te leddet er omtrent 1/2n. Prøv å sette n=100, 500, 1000, etc. og sammenlign med det faktiske ledd.

Hvordan kan man så vite at ledda langt ute ligner på 1/2n? Hvis du skal summere opp P(n)/Q(n) hvor P og Q er polynomer fra n=1 til n=uendelig, holder det faktisk å se på differansen i graden til polynoma: Regn ut deg(Q)-deg(P), si det blir m. I såfall vil ledda langt ute ligne på 1/Ax^m hvor A er en konstant.

I ditt tilfelle ser vi at deg(2n^3-1)-deg(n^2+1)=3-2=1, så langt ute i rekka vil ledda se omtrent ut som 1/Ax. Som jeg skreiv tidligere brukte jeg her A=2. (Hvorfor? Se om du kan finne ut av det! Det har med koeffsienter å gjøre.)

Vi er allikevel ikke helt i mål. Som du sikkert har skjønt ønsker vi å sammenligne med rekka 1/x. Du må nå vise at [tex]\frac{n^2+1}{2n^3-1}\geq\frac{1}{An}[/tex] for alle n større enn et eller annet tall n_0. Det bør være grei skuring. Vær imidlertid obs på at du kanskje må velge en annen A enn den vi fant å være 2 i stad. Det betyr dog ikke noe siden [tex]\sum f(n)[/tex] konvergerer/divergerer akkurat likt som [tex]\sum Af(n)[/tex] når A er en konstant.

Da skulle vi være framme og kan konkludere: Siden [tex]\frac{n^2+1}{2n^3-1}\geq\frac{1}{An}[/tex] må [tex]\sum \frac{n^2+1}{2n^3-1}\geq\sum \frac{1}{An}[/tex] og siden den siste rekka som kjent divergerer, vil også den første gjøre det.

Skal du vise konvergens, må ulikheta sjølsagt vises andre veien.
mikael1987
Cayley
Cayley
Innlegg: 84
Registrert: 01/11-2006 22:04

OK, jeg skjønner.

Men hva skal man samenlikne med når vi har en slik rekke:

[symbol:sum] ( [symbol:pi] /2-arctan n) ??
n=0 til [symbol:uendelig]
Er det ikke smartest å bruke grensesammenlikningstesten her? Men her forstår jeg ikke hva jeg skal sammenlikne med..


Det var også en annen sak jeg stusset over.
Skal avgjøre om rekken er absolutt -eller betinget konvergent, eller divergent.:

[symbol:sum] (-1)^n/(n^+4)
n=0 til [symbol:uendelig]

Hvordan ser man forskjell på absolutt og betinget konvergens??
Svar