Problema calcolo della somma di una serie
vorrei sapere se qualcuno sa come trovare la somma di una serie usando un integrale..o comunque in qualche altro modo, vi faccio un esempio:
$\sum_{0}^infty (n+6)/(n^4+n^2+1)$
so che questa serie diventerà:
$\sum_{0}^infty (n+6)/(n^4+n^2+1) $ $sim$ $ 1/n^3$ che è una serie armonica convergente, ora dovrei trovare il numero di termini che occorre sommare perché l errore commesso sia minore di $10^-2$(e qui arrivano i problemi)
so che dovrò trovare la somma per poi metterla in $|S-Sn|
è giusto? e soprattutto come trovo la somma? io so che per il teorema di cauchy se una serie converge all aumentare di n i termini diventeranno sempre più piccoli fino ad essere ininfluenti....ma ci metto troppo a trovare la somma così(sommando..), so che esiste un metodo che usa un integrale...per favore aiutatemi.
$\sum_{0}^infty (n+6)/(n^4+n^2+1)$
so che questa serie diventerà:
$\sum_{0}^infty (n+6)/(n^4+n^2+1) $ $sim$ $ 1/n^3$ che è una serie armonica convergente, ora dovrei trovare il numero di termini che occorre sommare perché l errore commesso sia minore di $10^-2$(e qui arrivano i problemi)
so che dovrò trovare la somma per poi metterla in $|S-Sn|
è giusto? e soprattutto come trovo la somma? io so che per il teorema di cauchy se una serie converge all aumentare di n i termini diventeranno sempre più piccoli fino ad essere ininfluenti....ma ci metto troppo a trovare la somma così(sommando..), so che esiste un metodo che usa un integrale...per favore aiutatemi.
Risposte
In generale non riuscirai a trovare il valore esatto della somma comunque puoi provare a maggiorare la serie (e quindi l'errore che commetti troncando la somma) con qualcosa di più trattabile. Non so se il metodo con l'integrale è quello che ho in mente io comunque: consideri $f(x)=\frac{x+6}{x^4+x^2+1}$. Allora se f è positiva e decrescente $ int_n^{+infty}f(x) dx \geq sum_{k=n+1}^{+\infty}\frac{k+6}{k^4+k^2+1}$.
Per farti un'idea considera il grafico della funzione e le somme inferiori (come quelle che usi per definire gli integrali) prendendo come decomposizione gli interi. La somma delle aree dei rettangoli è la serie da n+1 in poi, l'area sotto la funzione è rappresentata dall'integrale.
Per tornare al problema: l'integrale si sa risolvere (soffrendo un po'): limitando quello hai la limitazione sull'errore della serie troncata.
Per farti un'idea considera il grafico della funzione e le somme inferiori (come quelle che usi per definire gli integrali) prendendo come decomposizione gli interi. La somma delle aree dei rettangoli è la serie da n+1 in poi, l'area sotto la funzione è rappresentata dall'integrale.
Per tornare al problema: l'integrale si sa risolvere (soffrendo un po'): limitando quello hai la limitazione sull'errore della serie troncata.