Muszę zbadać zbieżność szeregu naprzemiennego za pomocą kryterium Leibniza. Oto pierwszy szereg:[tex]\sum_{n=1}^{\infty} \frac{\left( -1\right) ^{n+1} }{n}[/tex]wyliczam to co jest u góry[tex]\sum_{n=1}^{\infty} \frac{\left( -1\right) ^{n} }{n}[/tex]i teraz to:[tex]\sum_{n=1}^{\infty} \frac{\left( -1\right) ^{n} }{n}[/tex]podstawiam do kryterium Leibniza przez co otrzymuje[tex] \sum_{n=1}^{\infty} \left( -1\right) ^{n} \cdot \frac{\left( -1\right) ^{n} }{n} = \frac{1}{n} [/tex]teraz wyliczam granice[tex] \lim_{n \to \infty} a_{n} = \lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} = 0 [/tex]i wychodzi że szereg jest zbieżny. Czy mogę prosić o weryfikacje poprawności wykonanych działań gdyż chciałbym zrobić jeszcze pare przykłądów? Będę wdzięczny. Dopiero od niedawna uczę się kryterium Leibniza i dlatego jestem zmuszony prosić o pomoc bardziej doświadczonych

Odpowiedzi 1

Zabierasz się do tego od złej strony.

Kryterium Leibniza:

Jeżeli ciąg [tex](a_n)[/tex] jest malejący, nieujemny i [tex]\lim_{n \to \infty} a_n =0[/tex], to szereg naprzemienny [tex]\Sigma_{n=1}^\infty(-1)^na_n[/tex] jest zbieżny.

Musimy wydobyć z Twojego przykładu postać ciągu  [tex](a_n)[/tex].

[tex]\Sigma_{n=1}^\infty\frac{(-1)^{n+1}}{n}=\Sigma_{n=1}^\infty\frac{(-1)^n*(-1)}{n}=\Sigma_{n=1}^\infty(-1)^n*(-\frac{1}{n})[/tex]

Porównując z szeregiem w kryterium Leibniza, otrzymujemy, że [tex]a_n=-\frac{1}{n}[/tex].

Musimy teraz sprawdzić, czy ten ciąg spełnia warunki kryterium.

Niestety nie spełnia warunku o nieujemności, ale w tym przypadku można to jeszcze uratować z faktu, że jeśli szereg jest zbieżny, to szereg o wyrazach przeciwnych też jest zbieżny. Zatem wystarczy sprawdzić zbieżność szeregu [tex]\Sigma_{n=1}^\infty(-1)^n*\frac{1}{n}[/tex]. W tym przypadku [tex]a_n=\frac{1}{n}[/tex].

Sprawdzamy, czy ten ciąg spełnia warunki kryterium.

1) Czy jest malejący?

[tex]a_{n+1}-a_n=\frac{1}{n+1}-\frac{1}{n}=\frac{n}{n(n+1)}-\frac{n+1}{n(n+1)}=\frac{n-n-1}{n(n+1)}=\frac{-1}{n(n+1)} < 0[/tex]

Jest malejący.

2) Czy jest nieujemny?

[tex]a_n=\frac{1}{n} > 0[/tex]

Jest nieujemny.

3) Czy jest zbieżny do 0?

[tex]\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n}=[\frac{1}{+\infty}]=0[/tex]

Jest zbieżny do 0.

Wniosek:

Ciąg [tex]a_n=\frac{1}{n}[/tex] spełnia warunki kryterium Leibniza, więc szereg [tex]\Sigma_{n=1}^\infty(-1)^n*\frac{1}{n}[/tex] jest zbieżny, wiec zbieżny jest również szereg [tex]\Sigma_{n=1}^\infty(-1)^n*(-\frac{1}{n})[/tex].

Znasz odpowiedź? Dodaj ją tutaj!

Can't find the answer?

Zaloguj się z Google

lub

Zapomniałeś(aś) hasła?

Nie mam jeszcze konta, ale chcę je założyć Zarejestruj się

Wybierz język i region
How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years