Σελίδα 1 από 1

Σύγκλιση σειράς

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 17, 2023 11:09 am
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Εστω \displaystyle f:(0,\infty )\rightarrow \mathbb{R}^{+}
παραγωγίσιμη και κοίλη.
Αν
\displaystyle \lim_{x\rightarrow \infty }f(x)=a\in \mathbb{R}
τότε η σειρά
\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }\frac{f'(n)}{f(n)}
συγκλίνει.

Re: Σύγκλιση σειράς

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 17, 2023 2:57 pm
από Tolaso J Kos
Ελπίζω τα παρακάτω να μην είναι λάθος ...

Επειδή η f είναι κοίλη και θετική, έπεται ότι είναι αύξουσα. Επίσης,

\displaystyle{\left( \frac{f'(x)}{f(x)} \right)' = \frac{f''(x)}{f(x)} - \left( \frac{f'(x)}{f(x)} \right)^2 < 0}
που σημαίνει ότι η ακολουθία μέσα στη σειρά είναι φθίνουσα. Τέλος,

\displaystyle{\int_1^\infty \frac{f'(x)}{f(x)} = \lim_{x \rightarrow +\infty} \ln f(x) -  \ln f(1) < \infty}
Από το ολοκληρωτικό κριτήριο η ζητούμενη σειρά συγκλίνει.

Re: Σύγκλιση σειράς

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 17, 2023 7:40 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Tolaso J Kos έγραψε:
Τρί Οκτ 17, 2023 2:57 pm
Ελπίζω τα παρακάτω να μην είναι λάθος ...

Επειδή η f είναι κοίλη και θετική, έπεται ότι είναι αύξουσα. Επίσης,

\displaystyle{\left( \frac{f'(x)}{f(x)} \right)' = \frac{f''(x)}{f(x)} - \left( \frac{f'(x)}{f(x)} \right)^2 < 0}
που σημαίνει ότι η ακολουθία μέσα στη σειρά είναι φθίνουσα. Τέλος,

\displaystyle{\int_1^\infty \frac{f'(x)}{f(x)} = \lim_{x \rightarrow +\infty} \ln f(x) -  \ln f(1) < \infty}
Από το ολοκληρωτικό κριτήριο η ζητούμενη σειρά συγκλίνει.
Σωστότατο.
Η δική μου αντιμετώπιση είναι
Για n>x_0 είναι

\displaystyle 0\leq \frac{f'(n)}{f(n)}\leq \frac{2}{a}f'(n)\leq \frac{2}{a}(f(n)-f(n-1))