Σελίδα 1 από 1

Σύγκλιση ή απόκλιση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Οκτ 20, 2022 11:42 am
από Tolaso J Kos
Έστω a_n ακολουθία τέτοια ώστε η σειρά \sum a_n συγκλίνει. Να μελετηθεί ως προς τη σύγκλιση η σειρά \sum \sin a_n.

Re: Σύγκλιση ή απόκλιση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Οκτ 20, 2022 1:57 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Tolaso J Kos έγραψε:
Πέμ Οκτ 20, 2022 11:42 am
Έστω a_n ακολουθία τέτοια ώστε η σειρά \sum a_n συγκλίνει. Να μελετηθεί ως προς τη σύγκλιση η σειρά \sum \sin a_n.
Ωραίο.
Βέβαια υπάρχει ασάφεια.
Τι σημαίνει να μελετηθεί ;
Υπάρχει a_n ακολουθία τέτοια ώστε η σειρά \sum a_n συγκλίνει και η σειρά \sum \sin a_n αποκλίνει
.

Αν δεν απαντηθεί θα γράψω την σκέψη μου.

Re: Σύγκλιση ή απόκλιση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Οκτ 20, 2022 2:36 pm
από sot arm
Ενδιαφέρον έχει γενικώς και το εξής:

Έστω f : \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} τέτοια ώστε για κάθε ακολουθία \{a_{n}\}_{n=1}^{\infty} πραγματικών αριθμών με \sum a_{n} να συγκλίνει , να συγκλίνει και η:

\displaystyle{ \sum f(a_{n})}

Να δειχθεί ότι υπάρχει \varepsilon >0 τέτοιο ώστε f(x)= \lambda x , \forall x \in (-\varepsilon , \varepsilon) για κάποιον \lambda \in \mathbb{R}

Από το παραπάνω το ζητούμενο είναι άμεσο , και γενικώς ερωτήματα αντίστοιχης φύσεως. Όταν βρω χρόνο αν δεν γραφτεί θα γράψω απόδειξη.

Re: Σύγκλιση ή απόκλιση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Οκτ 20, 2022 2:53 pm
από Tolaso J Kos
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ έγραψε:
Πέμ Οκτ 20, 2022 1:57 pm
Τι σημαίνει να μελετηθεί ;
Υπάρχει a_n ακολουθία τέτοια ώστε η σειρά \sum a_n συγκλίνει και η σειρά \sum \sin a_n αποκλίνει
.
Επαναδιατυπώνω λοιπόν:
Tolaso J Kos έγραψε:
Πέμ Οκτ 20, 2022 11:42 am
Έστω a_n ακολουθία τέτοια ώστε η σειρά \sum a_n συγκλίνει. Αν a_n \geq 0 τότε να δειχθεί ότι η σειρά \sum \sin a_n συγκλίνει , σε διαφορετική περίπτωση να δειχθεί ότι η \sum \sin a_n αποκλίνει.

Re: Σύγκλιση ή απόκλιση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Οκτ 20, 2022 2:55 pm
από Tolaso J Kos
sot arm έγραψε:
Πέμ Οκτ 20, 2022 2:36 pm
Ενδιαφέρον έχει γενικώς και το εξής:

Έστω f : \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} τέτοια ώστε για κάθε ακολουθία \{a_{n}\}_{n=1}^{\infty} πραγματικών αριθμών με \sum a_{n} να συγκλίνει , να συγκλίνει και η:

\displaystyle{ \sum f(a_{n})}

Να δειχθεί ότι υπάρχει \varepsilon >0 τέτοιο ώστε f(x)= \lambda x , \forall x \in (-\varepsilon , \varepsilon) για κάποιον \lambda \in \mathbb{R}

Από το παραπάνω το ζητούμενο είναι άμεσο , και γενικώς ερωτήματα αντίστοιχης φύσεως. Όταν βρω χρόνο αν δεν γραφτεί θα γράψω απόδειξη.
Σωτήρη, το έχω θέσει πριν 7 χρόνια στο θέμα εδώ. Η απόδειξη από το Βαγγέλη Μουρούκο.

Re: Σύγκλιση ή απόκλιση

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Οκτ 20, 2022 8:28 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Επαναδιατυπώνω λοιπόν:
Tolaso J Kos έγραψε:
Πέμ Οκτ 20, 2022 11:42 am
Έστω a_n ακολουθία τέτοια ώστε η σειρά \sum a_n συγκλίνει. Αν a_n \geq 0 τότε να δειχθεί ότι η σειρά \sum \sin a_n συγκλίνει , σε διαφορετική περίπτωση να δειχθεί ότι η \sum \sin a_n αποκλίνει.
Αν a_n \geq 0 επειδή a_{n}\rightarrow 0 για n\geq n_0 είναι 0\leq\sin a_n\leq a_n
οπότε έχουμε την σύγκλιση.

Θα πρέπει να δώσουμε ένα παράδειγμα ώστε η \sum a_n συγκλίνει και η \sum \sin a_n αποκλίνει.
Από Taylor έχουμε

\displaystyle \sin x=x-\frac{x^3}{6}+q(x)\frac{x^4}{24},|q(x)|\leq 1

Αρκεί να βρούμε a_n ώστε η \sum a_n συγκλίνει ,η \sum (a_n)^4 συγκλίνει απόλυτα και η \sum (a_n)^3 αποκλίνει.
Θέτουμε
\displaystyle a_n=\frac{\cos n\frac{2\pi }{3}}{\sqrt[3]{n}}

Από Dirichlet η \sum a_n συγκλίνει ,η \sum (a_n)^4 συγκλίνει απόλυτα ενώ η \sum (a_n)^3 αποκλίνει.
Το τελευταίο προκύπτει από την σχέση

\displaystyle (a_n)^3=\frac{(\cos n\frac{2\pi }{3})^3}{n}=\frac{1}{4}\frac{\cos 2\pi n+3\cos n\frac{2\pi }{3}}{n}=\frac{1}{4}\frac{1+3\cos n\frac{2\pi }{3}}{n}