Convergenza di una serie con parametro

blak24
Buongiorno a tutti,
Sto riscontrando problemi nell'analizzare una serie per capire se essa converge o diverge. Non ho grosse difficoltà quando devo applicare criterio del rapporto o della radice per serie con potenze, fattoriali e prodotti, mentre in questa non riesco a capire come fare.

$\sum_{n=1}^\infty n*(e^(1/(n^\alpha))-1-1/(n^\alpha))$

Al variare di $\alpha > 0$
Applicando il criterio del rapporto non ne vengo fuori, quindi penso a questo punto bisogna fare altre cose tipo stime asintotiche et simila. Qualcuno può aiutarmi? Grazie!

Risposte
spugna2
Essendo $1/n^alpha$ infinitesima, puoi usare lo sviluppo di $e^x$ in un intorno di $0$:

$e^(1/n^alpha)=1+1/n^alpha+1/(2n^(2alpha))+o(1/n^(2alpha))$, e in particolare $e^(1/n^alpha)-1-1/n^alpha$ è asintoticamente equivalente a $1/(2n^(2alpha))$, quindi la serie ha lo stesso comportamento di $sum_(n=1)^(+oo) n^(1-2alpha)$

blak24
Quindi mi riconduco alla serie armonica

$\sum_{n=1}^\infty 1/(n^(2\alpha - 1))$

che ovviamente converge per $2\alpha - 1 > 1$ dunque converge per $\alpha > 1$

Giusto?

Ziben
Ciao spugna
"spugna":
quindi la serie ha lo stesso comportamento di $ sum_(n=1)^(+oo) n^(1-2alpha) $


io non ho capito. Io avrei scritto

$ sum_(n=1)^(+oo) 1/(2n^(2\alpha)) = 1/2 sum_(n=1)^(+oo) 1/n^(2\alpha) $ (e quindi al più $sum_(n=1)^(+oo) n^(-2alpha)$)

pilloeffe
Ciao Ziben,

Beh, nella serie iniziale c'è una $n$ che moltiplica il corretto sviluppo di spugna, quindi la serie proposta ha lo stesso comportamento della serie

$\sum_{n=1}^{+\infty} 1/(2n^(2\alpha - 1)) = frac{1}{2}\sum_{n=1}^{+\infty} 1/(n^(2\alpha - 1)) $

che converge per $2\alpha - 1 > 1 \implies \alpha > 1 $ (giusto blak24).

Ziben
Ahh...grazie, non me ne ero accorto :oops:
Fortunatamente solo una svista :smt023

pilloeffe
No problem, capitano a tutti, sottoscritto incluso... :wink:
:smt023

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