1 svar
41 visningar
Dani163 1035
Postad: 3 mar 14:16

Variabelsubstitution vid lösning av serier och integraler för att avgöra konvergens/divergens

Jag har en fråga som rör användningen av variabelsubstitution för att lösa uppgifter relaterade till serier och integraler. Jag har förstått att när vi har en funktion ff som är minskande, så har summan f(n)\sum f(n) samma konvergenstyp som integralen f(x)dx\int f(x) \,dx, och att integralen av f(x)f(x) från nn till n+1n+1 är begränsad mellan f(n)f(n) och f(n+1)f(n+1). För alla xx i intervallet [n,n+1][n, n+1] gäller att f(n+1)f(x)f(n)f(n+1) \leq f(x) \leq f(n), vilket innebär att nn+1f(n+1)dxnn+1f(x)dxnn+1f(n)dx\int_n^{n+1}f(n+1)\,dx \leq \int_n^{n+1}f(x)\,dx \leq \int_n^{n+1}f(n)\,dx

Svårigheten som jag upplever nu uppstod när jag försökte lösa följande uppgift(er):

6. (a) Avgör om serien n=301nln(ln(n))\sum_{n=30}^{\infty} \frac{1}{n \ln (\ln (n))} är konvergent eller divergent.
(b) Avgör för vilka xx som serien n=30x2nnln(ln(n))\sum_{n=30}^{\infty} \frac{x^{2 n}}{n \ln (\ln (n))} konvergerar.

När jag ställs inför problem som verkar kräva variabelsubstitution för att förenkla och lösa, hur börjar jag? Finns det någon generell regel för att identifiera vilken variabel jag ska substituera?

Skulle verkligen uppskatta några tips eller exempel på hur man avgör vilken variabel som är bäst att substituera, och hur man skulle sedan kunna fortsätta med att lösa uppgiften.

Trinity2 2012
Postad: 3 mar 17:50

a) En uppskattning kan t.ex. vara ln(x)<x vilket ger 1/(x ln ln(x)) > 1/(x ln(x))

Integration ger [ln ln(x)]_30^M -> oo då M -> oo varför summan är divergent.

b) Studera |a_{n+1}/a_n| som skall vara <1 för konvergens varför efter lite räkning |x^2|<1 dvs |x|<1

Jag vet ej om det finns någon allmän metod. Man får se på varje enskilt fall och se vad vilken väg som är bäst.

Svara
Close