Dimostrazione convergenza serie armonica generalizzata
Salve a tutti, sto avendo dei problemi a dimostrare che la serie armonica converge per "alfa" > 1.
Buona parte delle dimostrazioni che ho visto, partono sviluppando la serie armonica e raggruppando i vari termini in un modo specifico, per poi maggiorarla, solo che mi risulta essere molto poco chiaro.
Sapreste aiutarmi? Grazie!
Buona parte delle dimostrazioni che ho visto, partono sviluppando la serie armonica e raggruppando i vari termini in un modo specifico, per poi maggiorarla, solo che mi risulta essere molto poco chiaro.
Sapreste aiutarmi? Grazie!
Risposte
Se no ben capito vuoi dimostrare che la serie
$\sum_{n=1}^{\infty} 1/n^{\alpha} \quad, \quad \alpha >1 $
converge.
Si può usare il criterio integrale:
Nel tuo caso ovviamente
$f(x) = \frac{1}{x^{\alpha}} \quad, \quad \alpha >1$
e ti basta dimostrare che l'integrale converge.
$\sum_{n=1}^{\infty} 1/n^{\alpha} \quad, \quad \alpha >1 $
converge.
Si può usare il criterio integrale:
Teorema:
Sia $f: [n_0; +\infty) \mapsto \mathbb{R} $ una funzione positiva, decrescente, integrabile e infinitesima. Data la serie $\sum_{n=n_0}^{\infty} a_n $ con $a_n = f(n) \quad \forall n \ge n_0 $ allora la serie converge se e solo se converge l'integrale $\int_{n_0}^{+\infty}f(x)dx$.
Nel tuo caso ovviamente
$f(x) = \frac{1}{x^{\alpha}} \quad, \quad \alpha >1$
e ti basta dimostrare che l'integrale converge.
Senza usare gli integrali, puoi utilizzare il criterio di condensazione di Cauchy per le serie (che oltretutto si dimostra molto facilmente) ed effettuando i dovuti passaggi ti ritroverai ad avere una serie con stesso carattere della serie iniziale.
In particolare troverai una serie geometrica che converge, e quindi anche la serie iniziale considerata converge.
In particolare troverai una serie geometrica che converge, e quindi anche la serie iniziale considerata converge.