Czy seria jest całkowicie zbieżna, zbieżna warunkowo lub rozbieżna? rarr 4-1 + 1 / 4-1 / 16 + 1/64 ...

Czy seria jest całkowicie zbieżna, zbieżna warunkowo lub rozbieżna? rarr 4-1 + 1 / 4-1 / 16 + 1/64 ...
Anonim

Odpowiedź:

Zbiega się absolutnie.

Wyjaśnienie:

Użyj testu dla zbieżności absolutnej. Jeśli weźmiemy bezwzględną wartość warunków, otrzymamy serię

#4 + 1 + 1/4 + 1/16 + …#

Jest to seria geometryczna wspólnego stosunku #1/4#. W ten sposób zbiega się. Od kiedy oboje # | a_n | # zbiega się #na# zbiega się absolutnie.

Mam nadzieję, że to pomoże!

Odpowiedź:

# „To prosta seria geometryczna, która zbiega się całkowicie z„ # # "suma = 16/5 = 3,2."

Wyjaśnienie:

# (1 + a + a ^ 2 + a ^ 3 + …) (1-a) = 1 ”, pod warunkiem że | a | <1" #

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

# „Take” a = -1/4 ”, wtedy mamy„ #

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

# „Teraz nasza seria jest cztery razy większa niż pierwsza.

# „Więc nasza seria” #

#4-1+1/4-1/16+… = 4*4/5 = 16/5 = 3.2#

Odpowiedź:

Seria geometryczna zbiega się absolutnie z

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

Wyjaśnienie:

Ta seria jest zdecydowanie serią na przemian; jednak wygląda też geometrycznie.

Jeśli możemy określić wspólny współczynnik dzielony przez wszystkie warunki, seria będzie w formie

#sum_ (n = 0) ^ ooa (r) ^ n #

Gdzie #za# jest pierwszym terminem i # r # to wspólny stosunek.

Musimy znaleźć sumowanie w powyższym formacie.

Podziel każdy termin na termin przed nim, aby określić wspólny stosunek # 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#

Tak więc ta seria jest geometryczna, ze wspólnym współczynnikiem # r = -1 / 4 #i pierwszy termin # a = 4. #

Możemy napisać serię jako

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

Przypomnij sobie, że seria geometryczna #sum_ (n = 0) ^ ooa (r) ^ n # zbiega się do # a / (1-r) # Jeśli # | r | <1 #. Jeśli więc zbiegnie się, możemy również znaleźć jego dokładną wartość.

Tutaj, # | r | = | -1/4 | = 1/4 <1 #, więc seria zbiega się:

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

Teraz ustalmy, czy jest zbieżny absolutnie.

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

Usuń zmienny negatywny termin:

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

Weź wartość bezwzględną, powodując zanikanie zmiennego terminu ujemnego:

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

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

Widzimy # | r | = 1/4 <1 #, więc nadal mamy konwergencję:

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

Seria zbiega się całkowicie z

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