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Apunts XB Continuitat S er ie s n u m ér ic as Ejercicios resueltos de series numéricas Prof Ximo Beneyto Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 23 PROBLEMES RESOLTS 1. De una serie sabemos el término general de su suma parcial de orden "n", . Se pide : 2. Hallar an y formar la serie 3. Hallar la suma de los 100.000 primeros términos de la sucesión 4. Estudiar si la serie es CONVERGENTE y hallar su SUMA. 1.1.- ¿ an ? Recordemos la relación entre Sn y an a1 = S1 = [ Observa que en el segundo sumatorio, sumamos desde n = 2 ] 1.2.- ¿ ? Interpretando Sn como la suma de los n primeros términos de Y 1.3.- ¿ CONVERGENCIA ? ¿ SUMA ? Como es CONVERGENTE y su SUMA es 4. S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 24 S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 5. De una serie sabemos el término general de su suma parcial de orden "n", . Se pide : 6. Hallar an y formar la serie 7. Hallar la suma de los 100.000 primeros términos de la sucesión 8. Estudiar si la serie es CONVERGENTE y hallar su SUMA. 1.1.- ¿ an ? Operando como en el problema anterior : a1 = 1.2.- ¿ ? 1.3.- ¿ CONVERGENCIA ? ¿ SUMA ? Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 25 Y es CONVERGENTE y su SUMA es 1 S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 9. Estudiar el carácter de la Serie [ Criterio de D' Alembert ( Serie de términos positivos )] Sea Y La Serie DIVERGE S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 10. Estudiar el carácter de la Serie [ Criterio de D' Alembert ( Serie de términos positivos )] Y La Serie CONVERGE [ Observa : (2n +1) ! = ( 2n+1 ) A (2n) A ( 2n-1)! ] Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 26 S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 11. Estudiar el carácter de la Serie [ Criterio de D' Alembert ( Serie de términos positivos )] [ Si bn = 1 A 5 A 9 A ... A ( 4n - 3 ) Y bn+1 = 1 A 5 A 9 A ... A ( 4n - 3 ) ( 4n + 1 ) ¡ Ojo! ] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 12. Estudiar el carácter de la Serie [ Criterio de D' Alembert ( Serie de términos positivos )] [ Observa : 5n+1 = 5n A 5 ] Y La Serie CONVERGE S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 27 13. Estudiar según r 0 ú el carácter de la Serie Se trata de una Serie de términos cualesquiera, pues r 0 ú . Estudiemos su convergencia absoluta. [ Criterio de D' Alembert ] Sea Y La Serie es ABSOLUTAMENTE CONVERGE Y Es CONVERGENTE œ r 0 ú S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 14. Estudiar según los valores de x 0 ú la naturaleza de la Serie Si x 0 ú Y es una Serie de Términos cualesquiera . Estudiemos la convergencia absoluta. Aplicando el Criterio de D' Alembert a la serie en valor absoluto: Sea Hagamos unas consideraciones sobre el valor de x. i) Si i.1) Si x = 1 Y Sustituyendo en la serie original queda : . Aplicando ahora la Condición necesaria de Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 28 Cauchy, tenemos : Y La Serie DIVERGE para x = 1 i.2) Si x = -1 Y Sustituyendo en la serie original queda : . Aplicando de nuevo la Condición necesaria de Cauchy, tenemos : Y La Serie DIVERGE para x = -1 ii) Si . Aplicando ahora la condición necesaria de Cauchy , sustituyendo x / *x* < 1 en la Serie: Y La Serie DIVERGE para *x* < 1 iii) Si iii.1) Si x > 1 Y Y La Serie CONVERGE iii.2) Si x < -1 S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 15. Estudiar según los valores de a 0 ú, a > 0 el carácter de la Serie y aplicar el Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 29 resultado obtenido para estudiar el carácter de las series Se trata de una Serie de términos positivos œ a > 0, apliquemos el criterio de convergencia del cociente ( D'Alembert) [ Observa : ( n+1 )! = (n+1) A n! ; ( n+1)n+1 = (n+1)n A (n+1) ] Aplicando las condiciones del criterio del cociente, tenemos : i) si < 1 a < eY La serie CONVERGE ii) si > 1 a > eY La serie DIVERGE iii) si = 1 a = eY DUDA ? Resolvamos el caso DUDA ( a = e ) Sustituyendo en la serie original, quedará : Comprobemos la condición de convergencia de Cauchy. Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 30 Y DIVERGE Resumiendo, la serie œ a > 0 ¿ Carácter ? Observando el estudio anterior, tomando a = 3, como 3 > e Y La Serie Diverge ¿ Carácter ? Razonando como anteriormente, tomando a = 2, como 2 < e Y La Serie Converge [ Nota : Recordemos que e . 2,71828182 ] 16. Estudiar el carácter de la Serie [ Criterio de D' Alembert ( Serie de términos positivos )] < Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 31 Y Y La Serie DIVERGE S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 17. Estudiar según los valores de x 0 ú la naturaleza de la Serie Como x 0 ú, es una Serie de Términos cualesquiera . Estudiemos la convergencia absoluta. Aplicando el Criterio de D' Alembert a la serie : i) Si x = 0 Obtenemos la serie , que es una serie convergente, œ n 0 ù y CONVERGE ii) Si x … 0 Estudiemos la Convergencia absoluta aplicando el criterio del cociente ( D'Alembert ) œ x 0 ú Y La serie es Absolutamente Convergente Y La serie es CONVERGENTE. Por tanto, es CONVERGENTE œ x 0 ú S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 18. Estudiar según los valores de a 0 ú, a > 0 el carácter de la Serie Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 32 Se trata de una Serie de términos positivos œ a > 0, apliquemos el criterio de convergencia del cociente ( D'Alembert) [ Mira aquí : ( 2n + 2 ) ! = ( 2n+2) ( 2n+1) (2n)! ; (n!)2 = (n!) A (n!) ] Si aplicamos la conclusión del criterio : si < 1 Y a < 4 Y La Serie Converge si > 1 Y a > 4 Y La Serie Diverge si = 1 Y a = 4 Y DUDA Resolvamos la duda sustituyendo a = 4 en la Serie Original Apliquemos el criterio de Raabe aprovechando el último cociente del criterio de D'Alembert Y La serie diverge. Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 33 Resumiendo, La Serie : Y Converge si 0 < a < 4 Y Diverge si a $ 4[ Pregunta : ¿ De dónde hemos obtenido 4n2 + 8n + 4 ?] 19. Estudiar el carácter de la Serie Se trata de una Serie Alternada, optemos por estudiar la convergencia absoluta. Sea pues la serie de términos positivos : . Apliquemos el criterio de la raíz ( Cauchy ): Dividiendo por "n" numerador y denominador Y La serie es CONVERGENTE es ABSOLUTAMENTE CONVERGENTE Y es CONVERGENTE [ Recordemos que toda serie absolutamente Convergente, es Convergente ] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 20. Estudiar según los valores de x 0 ú la naturaleza de la Serie Si x 0 ú, es una Serie de Términos cualesquiera . Estudiemos la convergencia absoluta. i) Si x = -1. Sustituyendo queda la Serie nula que es una Serie convergente, tal como Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 34 hemos visto. ii) Si x … -1 Apliquemos el criterio del COCIENTE Aplicando las conclusiones de convergencia del criterio tenemos : Y Si < 1 Y * x + 1 * < 3 Y -3 < x+1 < 3 Y -4 < x < 2 Y La Serie Converge Y Si = 1 Y * x + 1 * = 3 Y DUDA Y Si > 1 Y La serie Diverge Estudiemos las DUDAS. 6 Si x = -4 sustituyendo en la serie obtenemos : Serie alternada que es fácil comprobar que converge ( Criterio de Leibniz, típico además ! [ Mira : (-3)n = (-1)n A 3n] 6 Si x = 2 Operando de igual forma : Serie de términos positivos , divergente ( Criterio de Pringsheim " = 1 ) Resumiendo, la serie < Es absolutamente convergente y, por tanto, CONVERGENTE si -4 # x < 2 < Es absolutamente divergente y, por tanto, DIVERGENTE si x < 4 ó x $ 2 [ No olvidemos que la divergencia absoluta estudiada por D'Alembert implica Divergencia ] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 35 S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 21. Estudiar el carácter de la Serie Se trata de una Serie de términos positivos . Aplicando el criterio de la Raíz ( Cauchy ) : Separando los límites : Y La Serie CONVERGE S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 22. Estudiar el carácter de la Serie Se trata de una Serie de términos positivos . Antes de decidir qué criterio aplicar, una reflexión interna quedaría indecisa ante la estructura de an, un poco exponencial, un poco polinómica... Sin embargo, hay un bloque dominante y ese es y, por ese camino lo vamos a intentar por comparación por paso al límite. Comparemos con serie Geométrica Convergente pues Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 36 Sea, pues, Como la serie es convergente, aplicando el criterio de comparación Y la Serie Converge.Bueno, ¡ Tampoco era tan complicada ! [ Todos los límites de la fracción resultante al dividir por 3n y 5n dan cero mediante la técnica de Stolz explicada en el tema de Sucesiones ] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 23. Estudiar el carácter de la Serie Intentemos, en primer lugar la convergencia absoluta Aplicando el criterio de Pringsheim : Sea " 0 ú / Y La Serie Diverge en valor absoluto Y La serie alternada no podemos afirmar nada. Apliquemos ahora directamente el criterio de Leibniz a la serie alternada i Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 37 ii) ¿ es monótona creciente ? Y la Serie Converge 24. Estudiar el carácter de la Serie Al llevar expresiones trigonométricas en su término general, cualquier criterio que apliquemos nos va a llevar a un límite de difícil cálculo. Intentaremos el criterio de comparación pues las funciones trigonométricas se suelen acotar con cierta facilidad. Utilizando el Criterio de Comparación [ Pues 1 + sen2 n $ 1 œ n ] Utilizando el Criterio de Pringsheim " = 2 Y La serie CONVERGE Y CONVERGE S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 25. Estudiar el carácter de la Serie según valores de " 0 ú Utilizando el Criterio de Pringsheim Y p = " - 3 Si " - 3 > 1 Y la Serie Converge Y " > 4 Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 38 Si " - 3 # 1 Y la Serie Diverge Y " # 4 Si " > 4 Y Serie Convergente Si " # 4 Y Serie Divergente [ Fácil y sencillo !!. Pringsheim es muy práctico en las expresiones polinómicas ] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 26. Estudiar el carácter y la suma de la Serie Como se trata de una Serie Geométrica TERMINOS 1, Serie Geométrica Y Como < 1 Y < 1 Y La serie Converge SUMA a1 = 1 Y Y S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 27. Estudiar el carácter y la suma de la Serie [ Observa que hemos separado la Serie como suma de dos Series ] CARACTER Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 39 a) Serie Geométrica Y La serie Converge b) Serie Geométrica Y La serie Converge Y La serie es Convergente SUMA a) b) S = Sa + Sb = Y [ ha sibo buena idea de separar la Serie en dos Series Geométricas ] 28. Estudiar el carácter y la suma de la Serie Preparemos un poco el término general operando sobre el [ (-1)2n = [(-1)2 ]n = 1n = 1 ]: se trata de una Serie de Geométrica Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 40 TERMINOS CARACTER Serie Geométrica Y La serie Converge SUMA Y S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 29. Estudiar el carácter y la suma de la Serie [ Observa que hemos separado la Serie como suma de dos Series] CARACTER a) Serie Geométrica Y La serie Converge b) Serie Geométrica Y La serie Converge Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 41 Y La serie es Convergente al ser Suma de Series Convergentes. SUMA Sumando ambas como Series Geométricas. a) b) S = Sa + Sb = Y S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 30. Estudiar el carácter y la suma de la Serie Y Se trata de una Serie Geométrica. TERMINOS Serie Geométrica Y Como < 1 Y < 1 Y La serie Converge SUMA a1 = Y Y Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 42 S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 31. Estudiar el carácter y la suma de la Serie CARACTER [ Aplicando el criterio de Pringsheim, an es un COCIENTE DE POLINOMIOS ] La Serie es CONVERGENTE SUMA. Aplicaremos la técnica de descomposición de an, en este caso al ser un cociente de polinomios, efectuaremos una descomposición en suma de fracciónes simple. Raíces del denominador : n3 + n2 - 2n = 0 Y Propongamos Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 43 Como era , el primer valor que damos a n es n = 2 Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 44 < n = 2 6 < n = 3 6 < n = 4 6 < n = 5 6 < n = 6 6 AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA < n = n-2 6 < n = n-1 6 < n = n 6 Sumando ))))))))))))))))))))))) Observamos que los términos cuyo denominador es el mismo en los tres sumandos, se van cancelando, ya que los numeradores suman cero. [ ¡ Ojo ! Puede ser una buena idea para sumar, cuando se descompone an en fracciones simples ] Tomando límites : Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 45 [ Un poco " durillo " para ser la primera que sumamos por ésta técnica ] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 32. Estudiar el carácter y, en caso de ser convergente, obtener la suma de la Serie CARACTER [ Aplicando el criterio de Pringsheim ] ¡ Bueno, sí, hemos cambiado " por p, pero no importa, enriquecemos un poco nuestra operativa ! La Serie es CONVERGENTE SUMA A primera vista, la estructura de an no nos permite identificar la suma de esta serie con ninguno de los tipos que conocemos. No obstante, por eliminación de las demás técnicas, vamos a tratar de hacer una descomposición en factores. Para ello, vamos a trabajar un poco sobre el término General. Hemos llegado, pues, a una serie telescópica Asignando valores a n Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 46 [ Observa que los términos con el mismo denominador se van cancelando entre sí al efectuar la suma pues tienen signo contrario ] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 33. Estudiar el carácter y la suma de la Serie CARACTER [ Serie de términos positivos. Aplicando el criterio de Pringsheim ] La Serie es CONVERGENTE Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 47 SUMA Mediante descomposición de an en suma de fracciones simples : Raíces del denominador Y n3 + 5n2 + 6n = 0 Y Operando e igualando numeradores, pues el denominador es el mismo Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 48 < < < < < AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA < < < Sumando : Los términos con el mismo denominador en los tres sumandos se van cancelando al sumar cero sus numeradores.[ Fíjate que hemos dejado los valores de A, B, C en el numerador sin operar la fracción resultante, para que se "vean" mejor los términos que se cancelan entre sí ] Tomando límites : Y Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 49 [ Supongo que te ha resultado más sencillo ] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 34. Estudiar el carácter y la suma de la Serie CARACTER [ Serie de términos positivos. Aplicando el criterio de Pringsheim ] La Serie es CONVERGENTE SUMA Por descomposición . Aplicando la Suma por descomposición de an en suma de fracciones simples : [ Mira esta nueva forma de hallar los coeficientes indeterminados ] ¿ Qué te ha parecido ? Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 50 Dando valores a "n" : S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 35. Estudiar el carácter y la suma de la Serie CARACTER [ Serie de términos positivos. Aplicando el criterio de Pringsheim ] La Serie es CONVERGENTE SUMA ¿ Es Hipergeométrica ? es Hipergeométrica Al ser Hipergeométrica y convergente Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 51 [ Tambien podíamos haber sumado por descomposición de an en suma de fracciones simples ] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 36. Estudiar el carácter y la suma de la Serie CARACTER [ Serie de términos positivos. Aplicando el criterio de Pringsheim ] La Serie es CONVERGENTE [ ¡ Vaya sorpresa ! emplear el criterior de Pringsheim en la convergencia de esta serie ] SUMA Preparemos an [ Aplicando las propiedades de los logaritmos ] Dando valores a "n" Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 52 Y S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 37. Estudiar el carácter y la suma de la Serie CARACTER [ Serie de términos positivos. Aplicando el criterio de Pringsheim ] La Serie es CONVERGENTE SUMA por descomposición de an en suma de fracciones simples : Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 53 Sumando todo Tomando Y Y Observa esta " variante " en la suma Sn para no especifficar todos los términos ] 38. Estudiar el carácter y, en caso de ser convergente, la suma de la Serie CARACTER [ Serie de términos positivos. Aplicando el criterio de Pringsheim ] La Serie es CONVERGENTE SUMA propongamos una descomposición en factores : Sea pues Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 54 Igualando numeradores ( pues los denominadores son iguales ) y asignando valores a "n " 6 si n = 1 6 si n = 2 6 si n = 3 6 si n = 4 AAAAAAAAAAAAAAAAA 6 si n = n-2 6 si n = n-1 6 si n = n Sumando y simplificando los elementos que son iguales pero con signo distinto Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 55 Tomando límites : S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 39. Estudiar el carácter y, en caso de ser convergente, la suma de la Serie CARACTER [ Serie de términos positivos. Aplicando el criterio de Pringsheim ] La Serie es CONVERGENTE SUMA ¿ Es hipergeométrica ? Al ser Hipergeométrica y Convergente 40. Estudiar el carácter y, en caso de ser convergente, la suma de la Serie Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 56 CARACTER [ Serie de términos positivos. Aplicando el criterio de Pringsheim ] La Serie es CONVERGENTE SUMA ¿ Es hipergeométrica ? Al ser Hipergeométrica y Convergente S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 41. Estudiar el carácter y, en caso de ser convergente, la suma de la Serie CARACTER [ Serie de términos positivos. Aplicando el criterio de Pringsheim ] La Serie es CONVERGENTE SUMA ¿ Es hipergeométrica ? Como : Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 57 Al tratarse de una serie convergente su suma es : Veamos a continuación como hubiera sido la suma mediante una descomposición en factores : Igualando numeradores : Asignando valores a "n" a ambos lados de la igualdad : 6 Si n = -22 = 2 AY A = 1 6 Si n = -32 = -BY B = -2 6 Si n = -42 = 2 CY C = 1 Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 58 [ Naturalmente, en esta serie, la suma como Hipergeométrica resulta mucho más sencilla ] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 42. Estudiar el carácter y, en caso de ser convergente, la suma de la Serie 6 Antes de empezar, busquemos el término general al cual obedecen en los términos de la serie. No es difícil comprobar que: 1, 3, 5, 7, .... Y 2n - 1 3, 5, 7, 9, .... Y 2n + 1 5, 7, 9, 11,.... Y 2n + 3 CARACTER [ Serie de términos positivos. Aplicando el criterio de Pringsheim ] Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 59 La Serie es CONVERGENTE SUMA Ante la doble opción para obtener la Suma de la serie, optamos por .... las dos. ¿ Es hipergeométrica ? Como : Al tratarse de una serie convergente su suma es : Veamos a continuación como hubiera sido la suma mediante una descomposición en factores : Igualando numeradores : Asignando valores a "n" a ambos lados de la igualdad : 6 Si n = 1 = 8 AY A = 6 Si n = - 1 = -4BY B = 6 Si n = 1 = 8 CY C = Y asignando valores a "n" : Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 60 [ por ambos caminos hemos llegado bien a la suma. Como siempre un poco mas sencillo si la Serie es Hipergeométrica, sumándola como tal ] 43. Estudiar carácter y suma de según valores de p, y, en particular obtener el carácter y la suma de CARACTER ( Serie de términos positivos œ p 0 ù ) Aplicando el criterio de Pringsheim ] Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 61 Aplicando sobre " el criterio de Pringsheim : 6 Si " > 1 Y p > 1 Y La Serie Converge 6 Si " # 1 Y p # 1 Y La Serie Diverge SUMA œ p > 1 p 0 ù Comprobamos si se trata de una Serie Hipergeométrica Como Al ser convergente su suma es : En particular, para observamos que se trata de la Serie anterior para p = 3 CARACTER Como p = 3 > 1 Y La Serie Converge SUMA. Tomando en la expresión de suma p = 3 Y Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 62 44. Estudiar carácter y suma de CARACTER ( Serie de términos positivos ) Aplicando el criterio de D'Alembert] Y La Serie Converge SUMA. Claremente, an tiene la forma adecuada para obtener la Suma de la Serie como Aritmético-Geométrica, es decir, , apliquemos pues esta técnica Tomando límites : Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 63 45. Estudiar carácter y suma de CARACTER ( Serie de términos positivos ) Aplicando el criterio de D'Alembert] Y La Serie Converge SUMA. Sumando como Serie Aritmético-Geométrica Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 64 Tomando Límites : [ NOTA : mediante Stolz, aplicándolo dos veces ] [ Observa que al ser el polinomio del numerador de 2º grado hemos aplicado la técnica de Aritmético-Geométrica dos veces] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 46. Estudiar carácter y suma de CARACTER ( Se trata de una Serie Alternada) . Ante la doble opción que tenemos para su estudio de convergencia ( Leibniz, Convergencia Absoluta ) Elegimos la Convergencia Absoluta. ] Por el Criterio del Cociente (D'Alembert) Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 65 es CONVERGENTE Así es ABSOLUTAMENTE CONVERGENTE es CONVERGENTE SUMA Sumemos por el procedimiento de la Serie Aritmético-Geométrica Tomando Límites : ApuntsXB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 66 S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 47. Estudiar carácter y suma de CARACTER (Como an > 0 œ n 0 ù Y Es una Serie de Términos positivos. Apliquemos el criterio de D'Alembert) Y La Serie CONVERGE SUMA En principio, an no se ajusta a ninguno de los modelos de suma conocidos. Preparemos el término general : Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 67 Estudiemos cada una de las Series obtenidas por separado : Y 31 Se trata de una Serie Geométrica, demos algunos términos : Y 32 Se trata de una Serie Aritmético-Geométrica, Apliquemos la técnica adecuada. [ Para no abusar de notación fraccionaria, llamaremos a = 5/2 ] [ ¿ Bonita suma, eh ? ] S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 48. Estudiar carácter y suma de 2n es PAR, œ n 0 ù Y (-1)2n = 1, œ n 0 ù Y Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 68 CARACTER es una Serie de términos positivos. Por D'Alembert : Y La Serie CONVERGE SUMA. Serie Aritmético-Geométrica Tomando límites : Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 69 S)))))))))))))))))))))))))))))))Q ËËËËËË S)))))))))))))))))))))))))))))))Q 49. Estudiar carácter y suma de CARACTER La Serie dada, se puede descomponer como una resta de dos series así : Estudiemos cada una de ellas por separado : Serie de términos positivos. Por D'Alembert : Y La Serie CONVERGE SUMA. Apliquemos la técnica adecuada para sumar la Serie Aritmético-Geométrica Tomando límite : Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 70 Serie de términos positivos. Apliquemos el criterio de Pringsheim Y La Serie CONVERGE Propongamos una descomposición del término general en SUMA de fracciones según las raíces del denominador Asignando valores a "n" ( Inteligentemente seleccionados ) 6 Si n = -21 = AY A = 1 6 Si n = -31 = -BY B = -1 Apunts XB Continuitat Tema : Sistemes d'Equacions Lineals Pàgina 71 Refundiendo los resultados : CARACTER es CONVERGENTE SUMA NOTA : La serie también es Hipergeométrica pues Y al ser CONVERGENTE su suma es
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