Studio di una serie numerica

Darèios89
[tex]\sum_{n \to 1 }^{\infty}\frac{n^{nx}}{n!}[/tex]

Dovrebbe essere a termini positivi.

Per [tex]x\geq 1[/tex] diverge poichè non soddisfa la condizione necessaria alla convergenza.

Per x=0 dovrebbe diventare

[tex]\frac{1}{n!}[/tex]

Che con il corollario al criterio del rapporto converge.

Per [tex]x<0[/tex] [tex]\frac{n^{-nx}}{n!}[/tex]

SI può scrivere così?

[tex]\frac{1}{n!(n^{nx})}[/tex]

[tex]\frac{1}{n!(n^{nx})}<\frac{1}{n!}[/tex].


Per il criterio del confronto converge....

Risposte
adaBTTLS1
"Darèios89":
[tex]\sum_{n \to 1 }^{\infty}\frac{n^{nx}}{n!}[/tex]

Dovrebbe essere a termini positivi.

Per [tex]x\geq 1[/tex] diverge poichè non soddisfa la condizione necessaria alla convergenza.

Per x=0 dovrebbe diventare

[tex]\frac{1}{n!}[/tex]

Che con il corollario al criterio del rapporto converge.

Per [tex]x<0[/tex] [tex]\frac{n^{-nx}}{n!}[/tex]

SI può scrivere così? non è corretto lasciare x e cambiare segno. potresti eventualmente ricorrere ad un parametro ausiliario...

[tex]\frac{1}{n!(n^{nx})}[/tex]

[tex]\frac{1}{n!(n^{nx})}<\frac{1}{n!}[/tex].


Per il criterio del confronto converge....

ti posso ricordare la formula si Stirling, se puoi usarla: per $n$ sufficientemente grande, $n! cong n^n e^(-n) sqrt(2 pi n)$.
di per sé, la frazione non si semplifica, però si potrebbe avere qualche utile indicazione passando ai logaritmi di numeratore e denominatore, perché in tal caso il limite (della successione dei rapporti di logaritmi...!) diventerebbe $x$.
ignorando questo suggerimento ed utilizzando la formula di Stirling, il rapporto tra il termine $(n+1)$-esimo e il termine $n$-esimo è questo, se non ho sbagliato i conti:
$(n+1)^((n+1)(x-1))*n^(n(1-x))*e*sqrt(n/(n+1))$

spero di essere stata utile.
lascio il resto qualcuno più "fresco". ciao.

adaBTTLS1
se non ho scritto baggianate in precedenza, con qualche piccolo calcolo il rapporto tra i due termini verrebbe:

$[(1+1/n)^n]^(x-1)*e*(n/(n+1))^(1/2)*(n+1)^(x-1) -> e^x*(n+1)^(x-1)$ (con un parziale passaggio ai limiti)
e con $x>=1$ la serie divergerebbe, mentre convergerebbe con $x<1$

sono curiosa anch'io di leggere altre soluzioni.

Darèios89
Mi spiace....ma non abbiamo fatto Stirling...nè, se ti stesse venendo in mente, il criterio del confronto ASINTOTICO..... :(

DajeForte
Puoi utilizzare il criterio del rapporto che viene bene.
Non sono riuscito a capire se ada ha usato questo.

Per quanto ruguarda te (Dareios) ti consiglio di dare un'occhiata sia a Stirling che al confronto asintotico.

adaBTTLS1
sì, ho usato il "rapporto" ma con Stirling (ormai mi ero avventurata...), ma viene nello stesso modo senza Stirling:

$(n+1)^((n+1)x)/((n+1)!)*(n!)/(n^(nx))=((n+1)/n)^(nx)*((n+1)^x)/(n+1)=[(1+1/n)^n]^x*(n+1)^(x-1)$

Darèios89
"DajeForte":
Puoi utilizzare il criterio del rapporto che viene bene.
Non sono riuscito a capire se ada ha usato questo.

Per quanto ruguarda te (Dareios) ti consiglio di dare un'occhiata sia a Stirling che al confronto asintotico.


Te l'avevo scritto proprio sopra :-D

Non li posso usare perchè non li abbiamo fatti.

Comunque si con il "corollario" al criterio del rapporto risulta convergente no?
L'abbiamo trattatata nel caso x<0?
Allora quando studio il caso x<0 non devo mettere il meno come ho fatto io, la serie rimane com'è e si studia per come la trovo giusto?
Ma questo metodo va bene anche per studiarla se [tex]0 Dovrebbe convergere?

adaBTTLS1
"adaBTTLS":
sì, ho usato il "rapporto" ma con Stirling (ormai mi ero avventurata...), ma viene nello stesso modo senza Stirling:

$(n+1)^((n+1)x)/((n+1)!)*(n!)/(n^(nx))=((n+1)/n)^(nx)*((n+1)^x)/(n+1)=[(1+1/n)^n]^x*(n+1)^(x-1)$

questo calcolo ti porta allo stesso risultato di cui sopra: con "parziale limite " (cioè con il limite notevole $e$) e lasciando invariata l'altra parte, hai:
$e^x*(n+1)^(x-1)$ da cui la convergenza per $x<1$ (compresi i casi $x<0$ e $x=0$).

Darèios89
Ah giusto, quindi la serie così è stata studiata in tutti i casi.
Grazie mille. :)

adaBTTLS1
prego!

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