Carattere serie al variare di un parametro.

identikit_man-votailprof
Raga qualcuno potrebbe aiutarmi a trovare il carattere di questa serie al variare del parametro $x$ nel campo dei reali.
La serie è: $\sum_{k=1}^(+\infty) sqrt(n) \{1-(1-2/n^2)^4\}x^(2n)$ nn so proprio come si fa; ringrazio tutti quelli che mi aiuteranno.

Risposte
gugo82
Provato col criterio del rapporto o della radice?

dissonance
Poi quella è una serie di potenze della $x$. Quindi aspettati convergenza uniforme sui compatti di un intervallo tipo $(-rho, rho)$. Se trovi un risultato diverso hai sbagliato.

Resta solo da fare i conti ma io non ne ho nessuna voglia. :-)
A te il piacere!

gugo82
@dissonance: Mi sa che il ragazzo studia Analisi I e le serie di potenze non le conosce ancora... :-D

identikit_man-votailprof
Infatti gugo82 nn ne ho la più pallida idea di cosa siano le serie di potenze.

identikit_man-votailprof
Cmq gugo82 ho già provato con quei 2 criteri.

gugo82
E che è uscito?
Te lo devo strappare con le pinze? :-D

Ad ogni modo, col rapporto mi pare venga facile.
Dai posta un po' di conti... Non far fare tutto a me, che sto preparando un esame anche io. :wink:

identikit_man-votailprof
Ciao gugo allora ho applicato il teo del rapporto ottenedo. $lim_(n->+\infty) (sqrt(n+1)(1-(1-2/(n+1)^2)^4) \}/(sqrt(n)(1-(1-2/n^2)^4))x^2$

ciampax
"identikit_man":
Ciao gugo allora ho applicato il teo del rapporto ottenedo. $lim_(n->+\infty) (sqrt(n+1)(1-(1-2/(n+1)^2)^4) \}/((sqrt(n)(1-(1-2/n^2)^4)))x^2$


....e poi? Sembra di seguire un thriller a puntate! Ma li vuoi mettere i conti e il risultato? Porca paletta! :D

identikit_man-votailprof
Ecco il problema è priprio quello a questo punto nn so più come proseguire...

Aliseo1
Un suggerimento @identikit_man ... dato il limite cha hai scritto (bene) hai che

$ \sqrt(n+1)/\sqrt(n)=\sqrt((n+1)/n)=\sqrt(1+1/n) $ no?

Riguardo al secondo pezzo ... non devi svolgere tutti i calcoli, altrimenti non ne esci più! Considera soltanto il grado massimo del rapporto e, in base alle tue conoscenze sui limiti di funzioni razionali fratte, per $x \to \+infty$ avrai che ... poi il resto vien da sé :wink:

identikit_man-votailprof
Grazie 100 aliseo allora per la radice nn ci sn problemi in quanto tende a 1 per il secondo pezzo; invece io ho svolto i calcoli fino ad un certo punto ottenendo. $sqrt((n+1)/n) ((1-((n^2+n-1)/(n+1)^2)^4))/((1-((n^2-2)/n^2)^4))x^2$.Ora se nn sbaglio le 2 frazioni alla quarta dovrebbero tendere a 1; in quanto grado del denominatore uguale a quello del numeratore.

Aliseo1
certo!

gugo82
Quindi il risultato del limite è... ?

E la serie converge se... ?

Susu, che siamo alla fine. :-D

identikit_man-votailprof
Allora ho scritto le 2 frazioni meglio ottenendo. $([(n+1)^8-(n^2+2n-1)^4]n^8)/([(n+1)^8(n^8-(n^2-2)^4)])$Sia sopra che sotto ottengo 2 polinomi che hanno lo stesso grado.Ora se $x=0$ tutto va a $0$ e quindi per il critero del rapporto tutta la serie converge.Se $x<0$ tutto il limite assume valore $<0$ e quindi la serie converge ancora.Giusto o sbgliato?

Alexp1
Ciao, io non ho verificato i passaggi che tu hai svolto, però se i risultati che ottieni sono quelli, allora sia per $x=0$ che per $x<0$ la serie converge....

per convergere, infatti, il risultato del rapporto deve essere $<1$, quindi sia $0$ che i valori $<0$ lo sono.

identikit_man-votailprof
Anke io sn giunto alle tue stesse conclusioni ma nn so se è giusto...

gugo82
"identikit_man":
ho svolto i calcoli fino ad un certo punto ottenendo. $sqrt((n+1)/n) ((1-((n^2+n-1)/(n+1)^2)^4))/((1-((n^2-2)/n^2)^4))x^2$.

Svolgere i calcoli, ovvero come complicare un limite semplice...

Per risolvere basta usare con un po' di furbizia i limiti notevoli.
Hai:

$|a_(n+1)/a_n|=\sqrt((n+1)/n)*(1-(1-2/(n+1)^2)^4)/(1-(1-2/n^2)^4)*x^2 \quad$;

il primo fattore va ad $1$; terzo fattore, $x^2$, è costante; il secondo fattore va aggiustato col limite fondamentale $lim_(y\to 0)((1+y)^alpha-1)/y=alpha$ o, ciò che è lo stesso, con $lim_(y\to 0)(1-(1+y)^alpha)/y=-alpha$: hai:

$(1-(1-2/(n+1)^2)^4)/(-2/(n+1)^2) \to -4$ ed analogamente $(1-(1-2/n^2)^4)/(-2/n^2) \to -4$

quindi:

$(1-(1-2/(n+1)^2)^4)/(1-(1-2/n^2)^4)=(1-(1-2/(n+1)^2)^4)/(-2/(n+1)^4)*(-2/(n+1)^4)/(-2/n^4)*(-2/n^4)/(1-(1-2/n^2)^4)$
$\quad \quad =(1-(1-2/(n+1)^2)^4)/(-2/(n+1)^4)*(n^4/(n+1)^4)*(-2/n^4)/(1-(1-2/n^2)^4) \to (-4)*1*(-1/4)=1$;

mettendo insieme tutte le informazioni puoi affermare che:

$|a_(n+1)/a_n|=\sqrt((n+1)/n)*(1-(1-2/(n+1)^2)^4)/(1-(1-2/n^2)^4)*x^2 \to 1*1*x^2=x^2$

cosicché la serie sicuramente converge se $x^2<1$ e altrettanto sicuramente diverge se $x^2>1$.

Rimangono dubbi i casi $x^2=1$, ossia $x=pm1$, che devi analizzare a parte andando a sostituire esplicitamente i valori di $x$ nella serie di partenza...

identikit_man-votailprof
Grazie 1000 gugo stavo uscendo pazzo; ma allora arrivato ad ottener il limite notevole posso utilizzare anke gli sviluppi asintotici?

gugo82
O usi l'uno o l'altro... Usando il limite notevole, lo sviluppo asintotico diventa inutile; e viceversa.

Ad ogni modo, ti consiglio di allenarti coi limiti, ché mi pare non riesci ancora a cogliere subito quale sia il modo migliore per risolverli.
Ricordare i limiti fondamentali ed usarli quando viene comodo è sempre una cosa conveniente.
Per gli sviluppi in serie, ricordarseli è un po' più difficile (perciò preferisco sempre risolvere coi limiti fondamentali quando è possibile), però con un po' di abitudine si ricordano anche quelli.

identikit_man-votailprof
Lo so è che il mio prof usa spesso gli infinitesimi equivalenti e poco i limiti notevoli.Poi dopo aver sostituito gli infinitesimi equivalenti usa il criterio del confronto asintotico con la serie armonica generalizzata.

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