Znajdź wartości x, dla których następująca seria jest zbieżna?

Znajdź wartości x, dla których następująca seria jest zbieżna?
Anonim

Odpowiedź:

#1<>

Wyjaśnienie:

Podczas próby określenia promienia i / lub przedziału zbieżności szeregów mocy, takich jak te, najlepiej jest użyć testu współczynnika, który mówi nam o serii # suma_n #, pozwalamy

# L = lim_ (n-> oo) | a_ (n + 1) / a_n | #.

Jeśli #L <1 # seria jest absolutnie zbieżna (a więc zbieżna)

Jeśli #L> 1 #, seria rozbiega się.

Jeśli # L = 1, # Test Ratio jest niejednoznaczny.

W przypadku serii Power możliwe są jednak trzy przypadki

za. Szeregi mocy zbiegają się dla wszystkich liczb rzeczywistych; jego przedział zbieżności jest # (- oo, oo) #

b. Seria mocy zbiega się dla pewnej liczby # x = a; # jego promień zbieżności wynosi zero.

do. Najczęściej spotykany przypadek, w którym seria mocy się zbiega # | x-a |<> z interwałem zbieżności # a-R

# | 2x-3 | lim_ (n-> oo) 1 = | 2x-3 | #

Więc jeśli # | 2x-3 | <1 #, seria zbiega się. Ale potrzebujemy tego w formie # | x-a |<>

# | 2 (x-3/2) | <1 #

# 2 | x-3/2 | <1 #

# | x-3/2 | <1/2 # powoduje konwergencję. Promień zbieżności jest # R = 1/2 #

Teraz określmy interwał:

#-1/2

#-1/2+3/2

#1<>

Musimy podłączyć # x = 1, x = 2 # do oryginalnej serii, aby sprawdzić, czy mamy zbieżność lub rozbieżność w tych punktach końcowych.

# x = 1: sum_ (n = 0) ^ oo (2 (1) -3) ^ n = sum_ (n = 0) ^ oo (-1) ^ n # rozbieżność, summand nie ma limitu iz pewnością nie przechodzi do zera, tylko zmienia znaki.

# x = 2: sum_ (n = 0) ^ oo (4-3) ^ n = sum_ (n = 0) ^ oo1 # różni się również testem dywergencji, #lim_ (n-> oo) a_n = lim_ (n-> oo) 1 = 1 ne 0 #

Dlatego seria jest zbieżna #1<>

Możemy użyć testu proporcji, który mówi, że jeśli mamy serię

#sum_ (n = 0) ^ ooa_n #

jest zdecydowanie zbieżny, jeśli:

#lim_ (n-> oo) | a_ (n + 1) / a_n | <1 #

W naszym przypadku, # a_n = (2x-3) ^ n #, więc sprawdzamy limit:

#lim_ (n-> oo) | (2x-3) ^ (n + 1) / (2x-3) ^ n | = lim_ (n-> oo) | ((2x-3) anuluj ((2x-3) ^ n)) / cancel ((2x-3) ^ n) | = #

# = lim_ (n-> oo) | 2x-3 | = 2x-3 #

Więc musimy sprawdzić kiedy # | 2x-3 | # jest mniej niż #1#:

Popełniłem błąd tutaj, ale powyższa odpowiedź ma tę samą metodę i poprawną odpowiedź, więc spójrz na to.