Проверить на сходимость ряда 1/ln2+1/ln3+1/ln4​

wkolo3avr211 wkolo3avr211    2   12.04.2020 11:43    76

Ответы
Nikstone Nikstone  22.01.2024 23:46
Для проверки сходимости данного ряда, мы будем использовать интегральный признак сходимости.

Итак, первым шагом мы должны убедиться, что все элементы ряда положительны. В данном случае, все элементы 1/ln2, 1/ln3 и 1/ln4 являются положительными, так как значения натурального логарифма для чисел больше 1 положительны.

Далее, мы должны проверить монотонность последовательности элементов. Для этого возьмем производную от каждого элемента и проверим ее знаки.

Производная от 1/lnx равна -1/(x*ln^2(x)), где ln^2(x) обозначает квадрат натурального логарифма числа x.

Давайте вычислим производные для всех трех элементов ряда:

-Derivative of (1/ln2) = -1/(2*ln^2(2))
-Derivative of (1/ln3) = -1/(3*ln^2(3))
-Derivative of (1/ln4) = -1/(4*ln^2(4))

Следующим шагом мы должны проанализировать знаки производных. Для этого мы можем просто оценить значения производных в любой удобной точке. Давайте возьмем x = 2, тогда:

-1/(2*ln^2(2)) ≈ -0.7213
-1/(3*ln^2(3)) ≈ -0.3665
-1/(4*ln^2(4)) ≈ -0.2401

Мы видим, что все вероятные значения производных отрицательны. Это означает, что последовательность элементов ряда убывает монотонно.

Далее, чтобы применить интегральный признак, нам нужно оценить произведение элементов ряда на (x - 1) (тут x - 1 предполагается, как коэффициент для ln(x)).

Мы возьмем наименьшую возможную оценку - оценку на отрезке [2, 4]. То есть, мы оценим каждый элемент ряда как 1/(ln4*(x - 1)), так как на всем интервале элементы ряда не меньше, чем на отрезке [2, 4].

Теперь, чтобы проверить сходимость ряда, мы должны оценить интеграл от минимальной оценки произведения элементов ряда на (x - 1) на интервале [2, ∞). Давайте это сделаем:

∫(from 2 to ∞) 1/(ln4*(x - 1)) dx

Для удобства, давайте сделаем замену переменной x - 1 = u, тогда dx = du и пределы интегрирования изменятся:

∫(from 1 to ∞) 1/(ln4*u) du

Теперь мы можем вынести константу ln4 из-под знака интеграла:

1/ln4 * ∫(from 1 to ∞) 1/u du

Интеграл от 1/u можно вычислить просто как ln|u|:

1/ln4 * ln|u| (от 1 до ∞)

Так как функция ln|u| возрастающая функция на интервале [1, ∞), то ln|u| стремится к ∞ при u -> ∞.

Таким образом, мы можем записать это как:

1/ln4 * [ln(∞) - ln(1)]

Однако, ln(∞) неопределено, поэтому мы не можем дать строгий ответ, является ли ряд сходящимся или расходящимся.

В заключение, для данного ряда мы не можем однозначно утверждать о его сходимости или расходимости, так как полученный нами интеграл является неопределенным при верхнем пределе интегрирования, равном ∞.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Математика