Ancora serie

mistake89
Scusate ancora ragazzi avrei ancora un dubbio...

Devo determinare per quali $x in RR$ la seguente serie converge: $sum ln(1+n|x|^n)$.

Io ho ragionato in questo modo, confrontando questa serie con $n|x|^n$ che risulta convergente per $|x|<1$, ed essendo $lim_n (ln(1+n|x|^n))/(n|x|^n)=1$ si ha che tutta la serie è convergente se $|x|<1$. Ed in effetti il risultato del libro è quello.

Ma il punto è che non son convinto che quel limite faccia $1$... sono ragionevolmente propenso a pensar ciò ma potrei benissimo sbagliarmi :D :D

Che mi dite? :)

Risposte
The_Mad_Hatter
"mistake89":
Scusate ancora ragazzi avrei ancora un dubbio...

Devo determinare per quali $x in RR$ la seguente serie converge: $sum ln(1+n|x|^n)$.

Io ho ragionato in questo modo, confrontando questa serie con $n|x|^n$ che risulta convergente per $|x|<1$, ed essendo $lim_n (ln(1+n|x|^n))/(n|x|^n)=1$ si ha che tutta la serie è convergente se $|x|<1$. Ed in effetti il risultato del libro è quello.

Ma il punto è che non son convinto che quel limite faccia $1$... sono ragionevolmente propenso a pensar ciò ma potrei benissimo sbagliarmi :D :D

Che mi dite? :)

Io ragionerei sulla condizione necessaria alla convergenza prima di trarre conclusioni... una volta considerata quella, con una equivalenza asintotica o con il limite notevole si arriva al risultato.

Ma ragiona sulla C.N. alla convergenza e vedrai che capirai :wink:

mistake89
Cioè sul fatto che il termine $n$-simo di una serie convergente è infinitesimo?

The_Mad_Hatter
"mistake89":
Cioè sul fatto che il termine $n$-simo di una serie convergente è infinitesimo?

Sì. Nella fattispecie, quando la successione $a_n = log(1 + n |x|^n)$ è infinitesima?

mistake89
se $n|x|^n$ tende a $0$...

The_Mad_Hatter
"mistake89":
se $n|x|^n$ tende a $0$...

E quindi se...

completa il ragionamento che sei sulla buona strada! :)

mistake89
io so che $lim_n n^b/a^n=0$ con $a >1,b>0$, quindi direi se $0<|x|<1$

dissonance
Comunque, un flash: $log(1+x)=x+o(x)$ per $x\to0$. Te lo ricordi subito se visualizzi il grafico di $log$ e osservi che è un infinitesimo del primo ordine intorno ad $1$.

mistake89
Si Dissonance questo lo ricordavo ecco perchè ho dedotto il limite del primo post...

The_Mad_Hatter
"mistake89":
io so che $lim_n n^b/a^n=0$ con $a >1,b>0$, quindi direi se $0<|x|<1$

Ok ci sei!

Infatti se $0 < |x| < 1$, $n|x|^n -> 0$ e $log(1+n|x|^n) ~= n|x|^n$, pertanto per il criterio del confronto asintotico puoi dire che la serie converge.

invece se $x=0$ o $|x|>0$, allora $n|x|^n -> +oo$ e pertanto la serie diverge in quanto viene a mancare la condizione necessaria alla convergenza.

mistake89
Perfetto... ovviamente il libro omette $|x|>0$ essendo il valore assoluto sempre positivo...
Grazie mille per l'aiuto.

Purtroppo alcune serie mi mettono in seria difficoltà :)

The_Mad_Hatter
"mistake89":
Perfetto... ovviamente il libro omette $|x|>0$ essendo il valore assoluto sempre positivo...
Grazie mille per l'aiuto.

Purtroppo alcune serie mi mettono in seria difficoltà :)

Il valore assoluto è sempre positivo ma non sempre strettamente positivo!
Se $x=0$, $|x|=0$... quindi non andrebbe omesso!


Cmq in effetti lo omette perché se $x=0$, la serie diventa una somma di infiniti zeri... ed è quindi convergente a zero ovviamente. Prima ho scritto una fesseria, devo aver fatto confusione tra base ed esponente! :D

Quindi correggo il tiro, per $|x|>=1$ la serie diverge, per $|x|<1$ converge.

mistake89
Vi propongo questa serie risolta, così vedo se ho capito come muovermi... Grazie in anticipo della pazienza :)

Sia $x in RR$ e consideriamo la serie $sum (x^n)/(2+x^n)$. Considero la serie a termini positivi $sum |x|^n/(2+|x|^n)$.

Se $lim_n |x|^n/(2+|x|^n)=1$ la serie non può convergere. Ciò avviene se $|x|>1$.

Sia quindi $|x|<1$ allora considero $lim_n (a_(n+1))/(a_n)=lim_n (|x|(2+|x|^n)/(2+|x|^(n+1))=|x|$ che è minore di $1$ e pertanto la serie converge.

Tutto giusto? :)
Grazie ancora

mistake89
A parte un piccolo up per la serie seguente scrivo due nuove serie.

$sum 2^(2nx)$. Applicando il criterio della radice si ha che $lim_n 2^(2x)=2^(2x)$. Quindi per $x<0$ la serie risulta convergente. Il risultato del libro però è mai.
Che abbia sbagliato?

Questa invece non riesco a risolverla.
$sum (2^n+3^n)/(3^n+4^n) x^(2n+1)$. Pur riconducendomi alla serie a termini positivi ed applicando il criterio della radice, non riesco a calcolare il $lim_n root(n) ( (2^n+3^n)/(3^n+4^n))$. Avevo pensato di mettere in evidenza $4^n$, ottengo la forma indeterminata $0^0$ che non riesco a sciogliere.

Grazie dell'aiuto! :)

mistake89
Il Giusti sarà pieno di bellissimi esercizi ma mi sa che i risultati lasciano un po' a desiderare...

$sum (2^(nx))/(1+2^(nx))$. A me risulta convergente per $x<0$, mentre sul Giusti unisce quest'intervallo a $x>1$, ma se provo a stabilire il carattere della seguente serie $sum (2^(2x))/(1+2^(2x))$ a me non viene convergente...

Sbaglio io?

mistake89
Nessuno? :)

mistake89
Stai parlando di questa $sum |x|^n/(2+|x|^n)$?

Beh scusami se $-1
Se non è questa scusami :)

dissonance
L'ultima serie non converge per $x>=0$, hai ragione. Non si verifica la condizione necessaria alla convergenza.

mistake89
perfetto, grazie Dissonance :)

E quanto alle altre? Sto un po' impazzendo in questi giorni! :D

dissonance
"mistake89":
Questa invece non riesco a risolverla.
$sum (2^n+3^n)/(3^n+4^n) x^(2n+1)$...
Neanche col criterio del rapporto, riesci?

mistake89
No, mi blocco nel calcolare il limite che ne vien fuori... cioè $|x|^2 lim_n (2^(n+1)+3^(n))/(3^(n+1)+4^(n+1)) (3^n+2^(2n))/(2^n+3^n)$

EDIT: soluzione stupida... che basti divide per il max tra i coefficienti?

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