Serie a segni alterni
Ho la seguente serie:
\begin{equation}
\sum{\frac{x^n}{n}}
\end{equation}
Posso studiare la convergenza assoluta e poi applicare il teorema del rapporto: il limite del rapporto sarà |x|.
Quindi se |x| < 1 la serie converge assolutamente e quindi converge. per x = 1 e x = -1 ho studiato separatamente i casi, e non trovo nessuna difficoltà.
Ora, per |x|> 1 la serie cosa fa? Il mio professore deduce dal limite del valore assoluto del rapporto (che risulta |x|) che la serie diverge... Ma perché?
Chiaramente se il limite dei moduli è >1 la serie assoluta è crescente, e quindi non può convergere, ma come faccio a sapere se la serie senza valore assoluto diverge o è indeterminata?
\begin{equation}
\sum{\frac{x^n}{n}}
\end{equation}
Posso studiare la convergenza assoluta e poi applicare il teorema del rapporto: il limite del rapporto sarà |x|.
Quindi se |x| < 1 la serie converge assolutamente e quindi converge. per x = 1 e x = -1 ho studiato separatamente i casi, e non trovo nessuna difficoltà.
Ora, per |x|> 1 la serie cosa fa? Il mio professore deduce dal limite del valore assoluto del rapporto (che risulta |x|) che la serie diverge... Ma perché?
Chiaramente se il limite dei moduli è >1 la serie assoluta è crescente, e quindi non può convergere, ma come faccio a sapere se la serie senza valore assoluto diverge o è indeterminata?
Risposte
Se $x>1$ la quantità $x^n/n->+infty$ quindi manca la condizione necessaria
Per $xleq-1$ si ha $(-1)^n*(-x)^n/n$ il cui limite non esiste
Per $xleq-1$ si ha $(-1)^n*(-x)^n/n$ il cui limite non esiste
"anto_zoolander":
Se $x>1$ la quantità $x^n/n->+infty$ quindi manca la condizione necessaria
Per $xleq-1$ si ha $(-1)^n*(-x)^n/n$ il cui limite non esiste
(Il caso x>1 mi torna)
E se il limite non esiste allora la serie non dovrebbe essere indeterminata e non divergente?
"anto_zoolander":
Se $x>1$ la quantità $x^n/n->+infty$ quindi manca la condizione necessaria
Per $xleq-1$ si ha $(-1)^n*(-x)^n/n$ il cui limite non esiste
Poi per x = -1 per Liebniz la serie converge
Ciao DamunaTaliffato,
Certamente (ma si scrive Leibniz o Leibnitz...
). Inoltre in tal caso se ne conosce anche la somma:
$sum_{n = 1}^{+\infty} frac{(-1)^n}{n} = - ln 2 = ln(1/2) $
dato che si tratta del caso particolare in cui $x = 1 $ del ben noto sviluppo in serie
$ln(1 + x) = sum_{n = 1}^{+\infty} (-1)^{n + 1}frac{x^n}{n} $
"DamunaTaliffato":
Poi per x = -1 per Liebniz la serie converge
Certamente (ma si scrive Leibniz o Leibnitz...

$sum_{n = 1}^{+\infty} frac{(-1)^n}{n} = - ln 2 = ln(1/2) $
dato che si tratta del caso particolare in cui $x = 1 $ del ben noto sviluppo in serie
$ln(1 + x) = sum_{n = 1}^{+\infty} (-1)^{n + 1}frac{x^n}{n} $