Найти область сходимости ряда.

Пупырка108974891 Пупырка108974891    1   09.05.2020 00:14    2

Ответы
kulisenok kulisenok  14.10.2020 12:12

Итак, у нас есть ряд \displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{(x-4)^{2n-1}}{2n-1}.

Вычислим \displaystyle \lim_{n\to +\infty} \bigg|\frac{u_{n+1}(x)}{u_n(x)}\bigg| = \lim_{n\to +\infty} \bigg|\frac{\frac{(x-4)^{2(n+1)-1}}{2(n+1)-1}}{\frac{(x-4)^{2n-1}}{2n-1}}\bigg|= \lim_{n\to +\infty}\bigg|\frac{2n-1}{2n+1}\cdot \frac{(x-4)^{2n+1}}{(x-4)^{2n-1}}\bigg| = \\=\lim_{n\to+\infty}|\frac{2-\frac{1}{n}}{2+\frac{1}{n}}\cdot (x-4)^{2n+1-2n+1}|=|x-4|^2=(x-4)^2

Вот это уже хорошо. Нужно, чтобы это выражение было меньше единицы (это из признака Даламбера), тогда мы найдем те самые х, при которых ряд будет сходиться.

(x-4)^2

Вот мы их получили. Но теперь нужно проверить концы: x=3; \:x=5

\displaystyle x=3: \ \sum_{n=1}^\infty \frac{(-1)^{2n-1}}{2n-1}=\sum_{n=1}^\infty -\frac{1}{2n-1}

Что можно сказать об этом ряде? Допустим, мы будем использовать предельный признак сравнения. Есть известный ряд \displaystyle \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n}, он расходится, при этом предел отношения n-ых членов полученного ряда и приведенного не равен 0, а равен конкретной константе (-1/2, если делить n-ый член полученного на n-ый член ряда 1/n), так что при x=3 ряд расходится.

Аналогичная история \displaystyle x=5: \ \sum_{n=1}^\infty \frac{1^{2n-1}}{2n-1}=\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2n-1}

Все те же рассуждения, только предел отношения будет равен 1/2. То есть при x=5 ряд расходится.

ответ: \boxed{x\in(3;5)}

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Алгебра