background image

 
  Kolokwium II 

 

 

 

 

 

 

 

 

rok 2012/2013

 

 

 

Zadanie 2:

 

Wyznaczyć zbiór tych 

R

x

, dla których szereg

1

2

2

)

3

(

n

n

n

n

x

 jest zbieżny (ustalić także rodzaj 

zbieżności). Podać promień zbieżności tego szeregu oraz obliczyć jego sumę wewnątrz przedziału zbieżności. 
 

 
 

Rozwiązanie:

 

 

1)  Ustalenie zbieżności szeregu:   

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

2

2

2

1

1

3

)

2

2

(

*

2

*

*

3

lim

2

2

2

*

3

lim

*

3

2

*

2

2

3

*

3

*

*

lim

3

2

*

2

2

3

lim

)

3

(

2

*

2

2

)

3

(

lim

)

(

)

(

lim

x

n

n

n

x

n

n

x

x

n

n

x

x

x

n

n

x

x

n

n

x

x

f

x

f

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

 

Szereg jest zbieżny dla 

1

)

(

)

(

lim

1

x

f

x

f

n

n

n

 wtedy: 

3

3

3

1

3

1

1

3

2

2

x

x

x

x

 

Dla 

3

3

x

 szereg jest bezwzględnie zbieżny, a dla 

3

3

x

szereg jest rozbieżny. 

2)  Ustalenie zbieżności na krańcach przedziału: 

a)

3

3

x

 

1

1

1

1

2

2

)

1

(

2

3

1

*

3

*

)

1

(

2

)

3

1

(

*

)

3

(

2

)

3

3

(

*

)

3

(

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

 

Szereg naprzemienny 

n

n

n

2

1

2

)

1

(

 

Szereg naprzemienny nie jest bezwzględnie zbieżny, sprawdzam więc zbieżność z kryterium Leibniza 

  

0

2

1

n

a

n

 

  ciąg malejący 

  

0

1

2

1

lim

lim

n

a

n

n

n

 

Wniosek szereg jest zbieżny warunkowo dla 

3

3

x

 

b)

3

3

x

 

1

1

1

1

2

2

)

1

(

2

3

1

*

3

*

)

1

(

2

)

3

1

(

*

)

3

(

2

)

3

3

(

*

)

3

(

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

 

Szereg naprzemienny 

n

n

n

2

1

2

)

1

(

 

Szereg naprzemienny nie jest bezwzględnie zbieżny, sprawdzam więc zbieżność z kryterium Leibniza 

background image

  

0

2

1

n

a

n

 

  ciąg malejący 

  

0

1

2

1

lim

lim

n

a

n

n

n

 

Wniosek szereg jest zbieżny warunkowo dla 

3

3

x

 

Podsumowując szereg jest zbieżny bezwzględnie w przedziale 

)

3

3

,

3

3

(

x

zbieżny warunkowo dla 

3

3

x

i dla 

3

3

x

 oraz  rozbieżny w przedziale 

)

,

3

3

(

)

3

3

,

(





x

3)  Obliczanie promienia zbieżności: 

Promień zbieżności wynosi

3

3

R

, dla 

0

0

x

co możemy odczytać z przedziału, w którym szereg jest 

zbieżny 



3

3

,

3

3

x

4)  Obliczenie sumy szeregu w przedziale zbieżności: 

)

(

)

3

1

ln(

2

1

1

ln

2

1

3

1

ln

2

1

)

3

1

6

(

2

1

3

1

3

3

1

3

3

)

3

(

*

)

1

(

3

*

)

3

(

*

3

*

)

1

(

2

*

)

3

(

*

)

1

(

2

)

3

(

2

2

0

2

0

2

2

1

0

1

2

1

0

1

1

2

1

2

2

2

1

1

2

x

S

x

x

dt

t

t

dt

t

t

q

t

q

t

a

dt

t

dt

t

n

x

n

x

x

x

x

n

n

n

x

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n









 

Obliczanie sumy na krańcach szeregu: 

a)

3

3

x

 

2

ln

2

1

)

3

1

*

3

1

ln(

2

1

)

3

1

ln(

2

1

lim

)

3

3

(

2

3

3

x

S

x

 

b)

3

3

x

 

2

ln

2

1

)

3

1

*

3

1

ln(

2

1

)

3

1

ln(

2

1

lim

)

3

3

(

2

3

3

x

S

x

 

Odpowiedź:

 

 Dla 

3

3

x

szereg jest bezwzględnie zbieżny, dla 

}

3

3

,

3

3

{

x

warunkowo zbieżny, a dla 

3

3

x

szereg jest rozbieżny, promień zbieżności jest równy

3

3

R

a suma szeregu jest równa 

)

3

1

ln(

2

1

)

(

2

x

x

S

dla 

)

3

3

,

3

3

(

x

)

3

3

(

S

 

2

ln

2

1

)

3

3

(

S

 

Autor:

 

Mateusz N.

  

grupa

 

2

 
 

16.01.2014