Je série označena jako absolutně konvergentní, podmíněně konvergentní nebo divergentní? 4-1 + 1 / 4-1 / 16 + 1/64 ...

Je série označena jako absolutně konvergentní, podmíněně konvergentní nebo divergentní? 4-1 + 1 / 4-1 / 16 + 1/64 ...
Anonim

Odpovědět:

Absolutně konverguje.

Vysvětlení:

Použijte test pro absolutní konvergenci. Pokud vezmeme absolutní hodnotu termínů, dostaneme sérii

#4 + 1 + 1/4 + 1/16 + …#

Toto je geometrická řada společného poměru #1/4#. Tak konverguje. Od obou # | a_n | # konverguje # a_n # absolutně konverguje.

Doufejme, že to pomůže!

Odpovědět:

# "Je to jednoduchá geometrická řada a konverguje absolutně s" # # "suma" = 16/5 = 3.2. "#

Vysvětlení:

# (1 + a + a ^ 2 + a ^ 3 + …) (1-a) = 1 ", za předpokladu, že | a | <1" #

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

# "Take" a = -1/4 ", pak máme" #

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

# "Naše série je čtyřikrát více než první termín je 4."

# "Takže naše série" #

#4-1+1/4-1/16+… = 4*4/5 = 16/5 = 3.2#

Odpovědět:

Geometrická řada absolutně konverguje s

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

Vysvětlení:

Tato série je rozhodně alternativní série; ale také vypadá geometricky.

Pokud můžeme určit společný poměr sdílený všemi výrazy, série bude ve formě

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

Kde #A# je první termín a # r # je společný poměr.

Sumaci budeme muset najít pomocí výše uvedeného formátu.

Vydělte každý termín termínem před ním, abyste určili společný poměr # 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#

Tato série je tedy geometrická se společným poměrem # r = -1 / 4 #a první termín # a = 4. #

Sérii můžeme napsat jako

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

Připomeňme, že geometrické řady #sum_ (n = 0) ^ ooa (r) ^ n # konverguje # a / (1-r) # -li # | r | <1 #. Pokud tedy konverguje, můžeme také zjistit jeho přesnou hodnotu.

Tady, # | r | = | -1/4 | = 1/4 <1 #, takže série konverguje:

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

Teď určujme, zda se sblíží absolutně.

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

Odstraňte střídavý záporný termín:

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

Vezměte absolutní hodnotu, což způsobí, že alternativní záporný výraz zmizí:

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

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

Vidíme # | r | = 1/4 <1 #, takže stále máme sbližování:

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

Série absolutně konverguje s

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