Δυναμοσειρά (n! / n^n) x^n

Συντονιστές: grigkost, Κοτρώνης Αναστάσιος

Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3139
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Δυναμοσειρά (n! / n^n) x^n

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost »

Να βρεθεί το σύνολο σύγκλισης της δυναμοσειράς \displaystyle\mathop{\sum}\limits_{n=1}^{+\infty}\frac{n!}{n^n}\,x^n
{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma

Ετικέτες:
papel
Δημοσιεύσεις: 806
Εγγραφή: Κυρ Απρ 05, 2009 2:39 am
Τοποθεσία: ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

Re: Δυναμοσειρά (n! / n^n) x^n

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από papel »

Κριτηριο συγκλισης :
\displaystyle{\lim \frac{{\frac{{\left( {n + 1} \right)! \cdot {x^{n + 1}}}}{{{{\left( {n + 1} \right)}^{n + 1}}}}}}{{\frac{{n! \cdot {x^n}}}{{{n^n}}}}} = \mathop {\lim }\limits_{n \to \infty } \left( {\frac{x}{{{{\left( {1 + \frac{1}{n}} \right)}^n}}}} \right) = \left| {\frac{x}{e}} \right|}

Eαν \displaystyle{\left| {\frac{x}{e}} \right| < 1} τοτε συνολο συγκλισης (-e,e).
"There are two types of people in this world, those who divide the world into two types and those who do not."
Jeremy Bentham
Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3139
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: Δυναμοσειρά (n! / n^n) x^n

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost »

papel έγραψε:...Eαν \displaystyle{\left| {\frac{x}{e}} \right| < 1} τοτε συνολο συγκλισης (-e,e).
...άν x=\pm{e} ;
{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
papel
Δημοσιεύσεις: 806
Εγγραφή: Κυρ Απρ 05, 2009 2:39 am
Τοποθεσία: ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

Re: Δυναμοσειρά (n! / n^n) x^n

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από papel »

Μα Γρηγορη ειναι προφανες για χ=e παιρνω την σειρα :

\displaystyle{\sum\limits_{n = 1}^\infty  {\frac{{n!}}{{{n^n}}} \cdot } {e^n}} και επειδη

\displaystyle{\frac{{{a_{n + 1}}}}{{{a_n}}} > 1} απο το κριτηριο D'Alembert αυτη αποκλινει.

Για x=-e παιρνω την σειρα :

\displaystyle{\sum\limits_{n = 1}^\infty  {{{\left( { - 1} \right)}^n} \cdot \frac{{n!}}{{{n^n}}} \cdot } {e^n}}

η οποια αποκλινει. Η \displaystyle{{a_{2n}}} ειναι αυξουσα γνησια υπακολουθια θετικων ορων.

Ελπιζω να σε καλυψα φιλτατε Γρηγορη.
"There are two types of people in this world, those who divide the world into two types and those who do not."
Jeremy Bentham
Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3139
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: Δυναμοσειρά (n! / n^n) x^n

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost »

papel έγραψε:Μα Γρηγορη ειναι προφανες για χ=e παιρνω την σειρα :

\displaystyle{\sum\limits_{n = 1}^\infty  {\frac{{n!}}{{{n^n}}} \cdot } {e^n}} και επειδη

\displaystyle{\frac{{{a_{n + 1}}}}{{{a_n}}} > 1} απο το κριτηριο D'Alembert αυτη αποκλινει.

Για x=-e παιρνω την σειρα :

\displaystyle{\sum\limits_{n = 1}^\infty  {{{\left( { - 1} \right)}^n} \cdot \frac{{n!}}{{{n^n}}} \cdot } {e^n}}

η οποια αποκλινει. Η \displaystyle{{a_{2n}}} ειναι αυξουσα γνησια υπακολουθια θετικων ορων.

Ελπιζω να σε καλυψα φιλτατε Γρηγορη.
Δέν πρόκειται περί κάλυψης (ή αλληλοκάλυψης), φίλτατε papel, αλλά περί ελεύθερης επικοινωνίας γύρω από τά μαθηματικά!
Η επίλυση πού έχω, άν καί δέν είναι δυνατόν -από τήν φύση τού προβλήματος- νά διαφέρει πολύ, διαφοροποιείται από τήν δική σου επίλυση, όσον αφορά τά άκρα x=\pm{e}.

Έτσι:
Γιά κάθε n\in\mathbb{N} ισχύει \displaystyle{e}\left({\frac{n}{e}}\right)^n \leq n! \leq e\left(\frac{n+1}e\right)^{n+1} (1).

Γιά x=-e, προκύπτει η σειρά \displaystyle\mathop{\sum}\limits_{n=1}^{+\infty}\frac{n!}{n^n}\,({-e})^n=\mathop{\sum}\limits_{n=1}^{+\infty}({-1})^n\,n!\left({\frac{e}{n}}\right)^n.

Οί ακολουθίες \Theta_{n}:=\displaystyle\mathop{\sum}\limits_{k=1}^{n}({2k})!\left({\frac{e}{2k}}\right)^{2k}\stackrel{(1)}{\geq}e\mathop{\sum}\limits_{k=1}^{n}\left({\frac{2k}{e}}\right)^{2k}\left({\frac{e}{2k}}\right)^{2k}=e\,n, n\in\mathbb{N},

A_{n}:=\displaystyle\mathop{\sum}\limits_{k=1}^{n}({2k-1})!\left({\frac{e}{2k-1}}\right)^{2k-1}\stackrel{(1)}{\geq}e\mathop{\sum}\limits_{k=1}^{n}\left({\frac{2k-1}{e}}\right)^{2k-1}\left({\frac{e}{2k-1}}\right)^{2k-1}=

e\,n, n\in\mathbb{N}, τών μερικών αθροισμάτων τών θετικών όρων καί τών απολύτων τιμών τών αρνητικών όρων τής σειράς \displaystyle\mathop{\sum}\limits_{n=1}^{+\infty}({-1})^n\,n!\left({\frac{e}{n}}\right)^n έχουν αντίστοιχα όρια +\infty. Επειδή \displaystyle\mathop{\sum}\limits_{n=1}^{+\infty}\left|{({-1})^n\,n!\left({\frac{e}{n}}\right)^n}\right|=\mathop{\sum}\limits_{n=1}^{+\infty}n!\left({\frac{e}{n}}\right)^n\stackrel{(1)}{\geq}e\mathop{\sum}\limits_{n=1}^{+\infty}\left({\frac{n}{e}}\right)^n\left({\frac{e}{n}}\right)^n=+\infty, έπεται ότι η \displaystyle\mathop{\sum}\limits_{n=1}^{+\infty}({-1})^n\,n!\left({\frac{e}{n}}\right)^n δέν συγκλίνει.

Γιά x=e, προκύπτει η σειρά \displaystyle\mathop{\sum}\limits_{n=1}^{+\infty}n!\left({\frac{e}{n}}\right)^n\stackrel{(1)}{\geq}e\mathop{\sum}\limits_{n=1}^{+\infty}\left({\frac{n}{e}}\right)^n\left({\frac{e}{n}}\right)^n=+\infty.\quad\square
{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
Άβαταρ μέλους
grigkost
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 3139
Εγγραφή: Πέμ Δεκ 18, 2008 12:54 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα
Επικοινωνία:

Re: Δυναμοσειρά (n! / n^n) x^n

#6

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από grigkost »

papel έγραψε:Για x=-e παιρνω την σειρα :

\displaystyle{\sum\limits_{n = 1}^\infty  {{{\left( { - 1} \right)}^n} \cdot \frac{{n!}}{{{n^n}}} \cdot } {e^n}}

η οποια αποκλινει. Η \displaystyle{{a_{2n}}} ειναι αυξουσα γνησια υπακολουθια θετικων ορων.
Νά ξεκαθαρίσω ένα μάλλον τυπικό παρά ουσιαστικό θέμα γιά τήν συγκεκριμένη σειρά πού έχει γνησίως αύξουσα τήν υπακολουθία \left({({-1})^{2n}a_{2n}}\right)_{n\in\mathbb{N}} τών θετικών της όρων καί γνησίως φθίνουσα τήν υπακολουθία \left({({-1})^{2n-1}a_{2n-1}}\right)_{n\in\mathbb{N}} τών αρνητικών της όρων.

Μιά εναλλασσόμενη σειρά \displaystyle\mathop{\sum}\limits_{n=1}^{+\infty}({-1})^{n}\,a_{n} πού έχει, είτε
α) γνησίως αύξουσα τήν υπακολουθία \left({({-1})^{2n}a_{2n}}\right)_{n\in\mathbb{N}} τών θετικών της όρων καί τήν υπακολουθία \left({({-1})^{2n-1}a_{2n-1}}\right)_{n\in\mathbb{N}} μή-μηδενική, είτε
β) μή-μηδενική τήν υπακολουθία \left({({-1})^{2n}a_{2n}}\right)_{n\in\mathbb{N}} καί γνησίως φθίνουσα τήν υπακολουθία \left({({-1})^{2n-1}a_{2n-1}}\right)_{n\in\mathbb{N}} τών αρνητικών της όρων
αποκλίνει.
{\color{dred}\Gamma\!\rho\,{\rm{H}}\gamma\varnothing\varrho{\mathscr{H}}\varsigma \ {\mathbb{K}}\,\Omega\sum{\rm{t}}{\mathscr{A}}\,{\mathbb{K}}\!\odot\varsigma
Απάντηση

Επιστροφή στο “ΑΝΑΛΥΣΗ”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης