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第16回 正項級数の収束・発散の判定 [ネコ騙し数学]

第16回 正項級数の収束・発散の判定

 

次の定理はいらないように思うんだけれども、念のために。

 

 

定理 (正項級数の比較判定法

正項級数第16回_htm_42284780.gif第16回_htm_m18d16504.gifにおいて、第16回_htm_m79f79dae.gifであるとする。このとき、

(1)第16回_htm_m18d16504.gifが収束するならば、第16回_htm_42284780.gifも収束する。

(2)第16回_htm_42284780.gifが発散するならば、第16回_htm_m18d16504.gifも発散する。

 

 

(1)は第16回_htm_m18d16504.gifが収束するので、第16回_htm_56a6ea30.gifは有界で単調増加となり、第16回_htm_42284780.gifは収束するケロ。

(2)は(1)の対偶だから、証明はいらないでしょ。

pならばq」の対偶は、「qでないならば、pでない」だケロ。
第16回_htm_m46a7a463.gif

と呪文を書く。

pならばq」と「qでないならば、pでない」は同値だにゃ。



問題1 次の級数は収束するケロか? 比較判定法を使って判定するケロ!!

第16回_htm_34157732.gif
【解(?)】
(1)は、n ≧ 2 のとき

第16回_htm_m4c57825c.gif

が成り立つにゃ。

で、

第16回_htm_m1245fe9a.gif

となる。

n = 1 のとき

第16回_htm_76f65357.gif

n ≧ 2 のとき

第16回_htm_6a9ab5e4.gif

とすれば、第16回_htm_m79f79dae.gifになり、

第16回_htm_m2165b88e.gif

となって、

第16回_htm_m50be9098.gif

と2に収束する。

で、定理より、第16回_htm_5a34fb8.gifは収束する。


(2)は

第16回_htm_m73bbc81c.gif

とすると、第16回_htm_m79f79dae.gifが成り立つ。

で、

第16回_htm_m49ec23bb.gif

なので、定理の(2)より第16回_htm_m18d16504.gifも発散する。

よって、これは発散するケロ。

ちなみに、

第16回_htm_38b32d41.gif

だから、

第16回_htm_45a6bd23.gif

は発散するにゃ。

 

(3)は

第16回_htm_m2b746b5b.gif

になるので、発散するケロ。

 ―――この解答は自分で作るにゃ―――

 

「ところで、⑨ネコよ。お前、どうやって、

第16回_htm_22f75435.gif

を導いたんだ?」

「オレの持っている本にそう書いてあった」

「⑨ネコ的には、それで、いいんか?」

「うっせえ~な。不等式を導きゃ~、いいんだろう。

第16回_htm_3c26bdb3.gif

で、

第16回_htm_14049e3a.gif

とやるんだよ」

 


問題2 次のことを証明するケロ。

第16回_htm_m60e42b11.gifを満たす0 < c < 1 が存在するならば、第16回_htm_m66d87932.gifは絶対収束する。

【略証】

すべてのn ∈ N に対し

第16回_htm_m3a69fc36.gif

よって、収束する。

ここで、

第16回_htm_33aaaba.gif

だにゃ。


タグ:数列 級数 極限
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