Er serien angivet helt konvergent, betinget konvergent eller divergerende? rarr 4-1 + 1 / 4-1 / 16 + 1/64 ...

Er serien angivet helt konvergent, betinget konvergent eller divergerende? rarr 4-1 + 1 / 4-1 / 16 + 1/64 ...
Anonim

Svar:

Det konvergerer helt.

Forklaring:

Brug testen for absolut konvergens. Hvis vi tager den absolutte værdi af vilkårene, får vi serien

#4 + 1 + 1/4 + 1/16 + …#

Dette er en geometrisk serie fælles forhold #1/4#. Således konvergerer den. Siden begge # | A_n | # konvergerer # A_n # Konvergerer absolut.

Forhåbentlig hjælper dette!

Svar:

# "Det er en simpel geometrisk serie og det konvergerer absolut med" # # "sum" = 16/5 = 3,2. "#

Forklaring:

# (1 + a + a ^ 2 + a ^ 3 + …) (1-a) = 1 ", forudsat at | a | <1" #

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

# "Tag" a = -1/4 ", så har vi" #

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

# "Nu er vores serie fire gange så meget som den første term er 4." #

# "Så vores serie" #

#4-1+1/4-1/16+… = 4*4/5 = 16/5 = 3.2#

Svar:

Den geometriske serie konvergerer absolut med

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

Forklaring:

Denne serie er absolut en vekslende serie; det ser imidlertid også geometrisk ud.

Hvis vi kan bestemme det fælles forhold, der deles af alle vilkårene, vil serien være i formularen

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

Hvor #en# er den første sigt og # R # er det fælles forhold.

Vi skal finde summen ved hjælp af ovenstående format.

Opdel hvert udtryk med udtrykket før det for at bestemme det fælles forhold # 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#

Således er denne serie geometrisk, med det fælles forhold # R = -1/4 #, og den første periode # A = 4. #

Vi kan skrive serien som

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

Husk at en geometrisk serie #sum_ (n = 0) ^ OOA (r) ^ n # Konvergerer til # A / (1-r) # hvis # | R | <1 #. Så hvis det konvergerer, kan vi også finde sin nøjagtige værdi.

Her, # | R | = | -1/4 | = 1/4 <1 #, så serien konvergerer:

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

Lad os nu afgøre, om det konvergerer helt.

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

Strip ud det alternerende negative udtryk:

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

Tage den absolutte værdi, hvilket forårsager, at det alternerende negative udtryk forsvinder:

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

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

Vi ser # | R | = 1/4 <1 #, så vi har stadig konvergens:

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

Serien konvergerer absolut med

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