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2. (4,0 pts) Estude a convergência ou divergência de cada série e especifique o teste utilizado:
(a) ∑∞ n=1(−1)n √ n
(b) ∑∞ n=1( n2n−1 )n
(c) ∑∞ n=1 1 (n+1) √ n
(d) ∑∞ n=1 sen(n) 3n
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Praticando Para o Saber

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Para analisar a convergência ou divergência das séries apresentadas, vamos considerar cada uma delas separadamente. (a) ∑∞ n=1(−1)n √ n: Esta é uma série alternada. Para aplicar o teste da série alternada (Teste de Leibniz), precisamos verificar se os termos \( b_n = \sqrt{n} \) são decrescentes e convergem para zero. Como \( \sqrt{n} \) não converge para zero, a série diverge. (b) ∑∞ n=1( n2n−1 )n: Essa série pode ser reescrita como \( \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n}{2^n} \). Podemos aplicar o teste da razão. O limite da razão dos termos \( a_n = \frac{n}{2^n} \) é \( \lim_{n \to \infty} \frac{a_{n+1}}{a_n} = \lim_{n \to \infty} \frac{n+1}{2^{n+1}} \cdot \frac{2^n}{n} = \frac{1}{2} < 1 \). Portanto, a série converge. (c) ∑∞ n=1 1/(n+1) √ n: Para essa série, podemos usar o teste da comparação. Sabemos que \( \frac{1}{(n+1)\sqrt{n}} \sim \frac{1}{n^{3/2}} \) para grandes \( n \). A série \( \sum \frac{1}{n^{3/2}} \) converge (pelo teste p, com \( p = 3/2 > 1 \)). Portanto, a série original também converge. (d) ∑∞ n=1 sen(n)/(3^n): Aqui, podemos usar o teste da razão novamente. Como \( |sen(n)| \leq 1 \), temos \( |a_n| \leq \frac{1}{3^n} \). A série \( \sum \frac{1}{3^n} \) converge (é uma série geométrica com razão \( r = \frac{1}{3} < 1 \)). Portanto, a série original também converge. Resumindo: - (a) Diverge (Teste de Leibniz) - (b) Converge (Teste da razão) - (c) Converge (Teste da comparação) - (d) Converge (Teste da razão) Se precisar de mais detalhes sobre algum teste específico, é só avisar!

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Para analisar a convergência ou divergência das séries fornecidas, é necessário aplicar testes específicos. Vamos analisar cada série individualmente: (a) ∑∞ n=1(−1)n √ n Esta série é uma série alternada, onde o termo geral é √n. Para verificar a convergência de séries alternadas, podemos aplicar o Teste da Alternância. Neste caso, como a raiz quadrada de n tende a infinito, o termo geral não converge para zero, portanto, a série diverge. (b) ∑∞ n=1( n2n−1 )n Para esta série, podemos aplicar o Teste da Razão. Calculando o limite da razão entre o termo (n+1) e o termo n, obtemos lim n→∞ ( (n+1)2n / n2n ) = lim n→∞ ( (n+1) / n )^n = e, onde e é a base do logaritmo natural. Como o limite é maior que 1, a série diverge. (c) ∑∞ n=1 1 / (n+1) √ n Neste caso, podemos utilizar o Critério da Raiz. Calculando lim n→∞ √(1 / (n+1) √ n), obtemos lim n→∞ 1 / √(n+1) √ n = 1. Como o limite é igual a 1, o critério é inconclusivo e não podemos determinar a convergência ou divergência da série. (d) ∑∞ n=1 sen(n) / 3n Para esta série, podemos aplicar o Teste da Comparação. Como |sen(n)| ≤ 1 para todo n e 3n → ∞ quando n → ∞, podemos comparar a série dada com a série ∑∞ n=1 1 / 3n, que é uma série geométrica convergente. Portanto, a série dada também converge. Resumindo: (a) Diverge (b) Diverge (c) Inconclusivo (d) Converge

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