Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 25. 05. 2023 12:20 — Editoval Student123456 (25. 05. 2023 12:40)

Student123456
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Test konvergence nekonečných řad.

Dobrý den,

mohu poprosit o kontrolu několika trestů konvergencí a pomoc s jedním sporným řešením a třemi zadáními, se kterými si nevím rady?

U těchto příkladů prosím o kontrolu správnosti
1) https://ibb.co/hKFSHGh
2) https://ibb.co/x8fhChL
3) https://ibb.co/8DvwPmD
4) https://ibb.co/PmXwZ0d

5) https://ibb.co/Sm20wmx EDIT: Příklad 5) objasněn, Příklad 5.) je tedy vyřešený

U těchto příkladů prosím o pomoc:

a) ∑ sin(x) * (1/x!)
b) ∑ 1/(sqrt(n)+n^3+3)
c) ∑ ln(x)/n^4
(všechny řady jsou od 1 do inf)


Řešení může být těmito kritérii: Srovnávací, Podílové, Odmocninové, Raabeovo, Integrální, Leibnizovo. Jiné bychom k řešení používat neměli.

Předem děkuji za jakoukoli pomoc.

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) Student123456)

#2 25. 05. 2023 12:34

Richard Tuček
Místo: Liberec
Příspěvky: 1061
Reputace:   18 
Web
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ Student123456:
Harmonická řada Suma(1/n) diverguje, ačkoli je splněna nutná podmínka. (1/n -> 0)
Je jasné, řada Suma (n^7)/(7^n) konverguje, exponenciála roste rychleji.
Odmocninové kriterium nebylo správně použito lim(n->nek)(n-tá odm((n^7)/(7^n))=lim(1/7) tudíž konverguje.
lim(n-tá odm(n))=1

O řadách je též na mém webu www.tucekweb.info

Offline

 

#3 25. 05. 2023 21:08 — Editoval Student123456 (26. 05. 2023 08:58)

Student123456
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ Student123456:

Alespoň nějaké nakopnutí jak začít, moc prosím?

a) ∑ sin(1/n!)  (předtím špatně zapsáno, opraveno)
b) ∑ 1/(sqrt(n)+n^3+3)
c) ∑ ln(n)/n^4
(všechny řady jsou od n=1 do inf)

Offline

 

#4 26. 05. 2023 08:55

surovec
Příspěvky: 981
Reputace:   23 
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ Student123456:
Asi by pomohlo, kdybys napsal, jestli od 1 do inf jde x nebo n.

Offline

 

#5 26. 05. 2023 08:59

Student123456
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ surovec:

Doplněno do zadání. Děkuji za upozornění.

Offline

 

#6 26. 05. 2023 09:54 — Editoval osman (26. 05. 2023 09:56)

osman
Příspěvky: 209
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ Student123456:
Ahoj, řekl bych, že pro případy b), c) by mělo stačit srovnávací kritérium,
pokud víme, že např. řada [mathjax]\sum_{}^{}\frac{1}{n^{2}}[/mathjax] konverguje

Na a) bych zkusil použít nerovnost
[mathjax]sin(y)\le y[/mathjax] pro [mathjax]y[/mathjax] -> [mathjax]0[/mathjax]+


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

#7 26. 05. 2023 09:59

Student123456
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ osman:

"Řešení může být těmito kritérii: Srovnávací, Podílové, Odmocninové, Raabeovo, Integrální, Leibnizovo. Jiné bychom k řešení používat neměli."

b) se mi povedlo vyřešit integrálním kritériem, ale bylo to velmi zdlouhavé. (Per partes)
c) srovnávacím

Ale řady s geoniometrickými funkcemi jsou pro mě velký otazník. Našel jsem nějaký postup, který se odvolával na lim x->0 sin(x) / (x) = 1. Tím by šlo vyřešit lim a). Ale zase ne ostatní limity, které mám řešit. Jmenovitě ) ∑cos(1/n!), ) ∑cos(n)/n^4, ) ) ∑sin(n^3)/n^3. Všechny řady n=1 až inf.

Offline

 

#8 26. 05. 2023 10:34

osman
Příspěvky: 209
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ Student123456:
Tak třeba při zkoumání [mathjax]\sum_{}^{}\frac{cos(n)}{n^{4}}[/mathjax] si stačí uvědomit, že
[mathjax]|cos(n)|\le 1[/mathjax] pro každé [mathjax]n[/mathjax]


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

#9 26. 05. 2023 10:40

Student123456
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ osman:

A to mi jak pomůže? křivky sinx a cosx sice nabývají hodnot <-1,1>, ale nepravidělně, takže Leibnizovo kritérium je z obliga. Odmocninové též protože nemám n-tou mocninu. 4x integrovat tento výraz by bylo jednak zdlouhavé a jednak těžko říct tha by to vedlo k výsledku. U podílového a Raabeova kritéria bych krátit stejně nemohl. Takže jsem "vystřílel všechen střelný prach" a žádná cesta k výsledku se nejeví jako schůdná.

Nebo jsem jen natvrdlý a nevidím něco triviálního. I to je možné...

Offline

 

#10 26. 05. 2023 11:25

osman
Příspěvky: 209
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ Student123456:
Zkuste se zamyslet nad definicí a vlastnostmi absolutně konvergentní řady


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

#11 26. 05. 2023 11:33

Student123456
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ osman:

Takže pokud budu vycházet t této definice, tak mohu říci, že ∑|cos (1/n^4)| = ∑1/n^4 a jelikož vím, že řada 1/n^4 Konverguje, tak i řada cosn/n^4 konverguje?

Případně mohu říci, že ∑|sin (1/n!)| = ∑1/n! a jelikož řada 1/n! konverguje, pak i ∑sin 1/n! konverguje?
Nesedí mi to však na řadu ∑|cos (1/n!)| = ∑1/n!, protože tato řada by měla divergovat a dle tohoto postupu konverguje, neboť 1/n! konverguje.

Offline

 

#12 26. 05. 2023 11:38 — Editoval osman (26. 05. 2023 11:39)

osman
Příspěvky: 209
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ Student123456:
To vám nesedí správně, protože
[mathjax]lim_{x->0+}\frac{cos(x)}{x}=\infty [/mathjax]


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

#13 26. 05. 2023 11:46

Student123456
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ osman:

Takže má argumentace u  ∑cos (1/n^4) byla správná? Bylo by to stejně se sin(1/n^4)?
Dle Vašeho vztahu lze u této řady ∑cos 1/n! využít Heineho věty a říci, že řada lim n->inf cos 1/n! =) lim n->0 cos n/n = inf -) Diverguje? Je toto korektní přechod?

Offline

 

#14 26. 05. 2023 11:47

Student123456
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

Případně u řady ∑sin(n^3)/n^3 lze argumentovat tak, že lim n-)inf sin(n^3)/n^3 = lim x->0 sin(n^3)/n^3 = 1, tedy konverguje?

Offline

 

#15 26. 05. 2023 12:20

osman
Příspěvky: 209
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ Student123456:
Jenom si dávejme si pozor na správný zápis. Úvaha je správná. Platí
∑|cos (n)/n^4| <= ∑1/n^4 a ta konverguje. Obdobně pro  sin(n)/n^4


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

#16 26. 05. 2023 13:21 — Editoval osman (26. 05. 2023 13:22)

osman
Příspěvky: 209
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ Student123456:
Pro [mathjax]\sum_{}^{}sin(\frac{1}{n!})[/mathjax]  bych použil vztah

[mathjax]0\le[/mathjax][mathjax]sin(y)\le y[/mathjax] pro [mathjax]y[/mathjax] -> [mathjax]0[/mathjax]+
tedy
[mathjax]0\le[/mathjax][mathjax]sin(\frac{1}{n!})\le \frac{1}{n!}[/mathjax] pro [mathjax]\frac{1}{n!}[/mathjax] -> [mathjax]0[/mathjax]+  atd.


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

#17 26. 05. 2023 13:28 — Editoval Student123456 (26. 05. 2023 13:32)

Student123456
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ osman:

Tedy pokud to dobře chápu, tak na základě srovnávacího kritéria vím, že řada [mathjax]\Sigma [/mathjax] [mathjax]\frac{1}{n!}[/mathjax] konverguje. A jelikož [mathjax]\sum_{}^{}sin(\frac{1}{n!})[/mathjax] je menší podobná funkce, tak mohu říci: [mathjax]\Sigma [/mathjax] an [mathjax]\le [/mathjax]  [mathjax]\Sigma [/mathjax] bn a [mathjax]\Sigma [/mathjax] bn konverguje, tedy i [mathjax]\sum_{}^{}sin(\frac{1}{n!})[/mathjax] konverguje. Říkám to dobře?

A pro [mathjax]\sum_{}^{}cos(\frac{1}{n!})[/mathjax] by se tato myšlenka použít nedala, a tam bych musel přistoupit k řešení Heineho větou?

Offline

 

#18 26. 05. 2023 13:34

osman
Příspěvky: 209
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ Student123456:

Pro řadu [mathjax]\sum_{}^{}cos(\frac{1}{n!})[/mathjax] to jde odhadnout i jinak, např.

[mathjax]\frac{1}{n!}\le \frac{\pi }{3}[/mathjax], proto [mathjax]cos(\frac{1}{n!})\ge cos(\frac{\pi }{3})>0[/mathjax] pro každé [mathjax]n[/mathjax]


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

#19 26. 05. 2023 13:40

Student123456
Zelenáč
Příspěvky: 16
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ osman:

No, u řad s podílovým, odmocninovým a leibnizovým kritériem už jsem se docela sžil. Ale z těchto gonio řad mám, nebudu lhát, hlavu jako kopací míč.

Offline

 

#20 26. 05. 2023 14:11

osman
Příspěvky: 209
Pozice: v.v.
Reputace:   
 

Re: Test konvergence nekonečných řad.

↑ Student123456:

No, protože nerad integruju a ostatní kritéria jsem zapomněl, tak se vždycky snažím napřed každou hnusnou řadu shora nebo zdola odhadnout nějakou provařenou konvergující/divergující... a taky prověřit absolutní konvergenci...

Kdysi nám říkali: Musíš si vzít roli balicího papíru a sbírku Děmidovyče, až ji celou spočítáš, budeš to nadosmrti umět...


Hlavní je zápal, talent se dostaví!

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson