Rady
Číselné rady
Príklad 1: Pomocou postupnosti čiastočných súčtov vypočítajte súčet radu
\sum\limits_{n=1}^{\infty} \frac{3}{(n+1)(n+2)}
a určte, či daný rad konverguje, alebo diverguje.
Riešenie: Využijeme rozklad výrazu \frac{3}{(n+1)(n+2)} na parciálne zlomky.
\frac{3}{(n+1)(n+2)}=\frac{A}{n+1}+\frac{B}{n+2}
3=A(n+2)+B(n+1)
0n+3=An+2A+Bn+B
0n+3=(A+B)n+(2A+B)
Odtiaľ
0=A+B \qquad \ \Rightarrow A=-B
3=2A+B \qquad \Rightarrow 3=-2B+B \qquad \Rightarrow B=-3 \qquad \Rightarrow A=3
Následne dostaneme:
\sum_{n=1}^{\infty} \frac{3}{(n+1)(n+2)} =\sum_{n=1}^{\infty} \left(\frac{3}{n+1}+ \frac{-3}{n+2)}\right).
Pomocou vyjadrenia niekoľkých prvých členov postupnosti čiastočných súčtov odvodíme vzťah pre n-tý člen tejto postupnosti.
s_1=a_1=\frac{3}{1+1}+\frac{-3}{1+2}=\frac{3}{2}+\frac{-3}{3}
s_2=a_1 + a_2 =\frac{3}{2}+\frac{-3}{3} + \frac{3}{2+1}+\frac{-3}{2+2}=\frac{3}{2}+\frac{-3}{3}+\frac{3}{3}+\frac{-3}{4}=\frac{3}{2}+\frac{-3}{4}
s_3=a_1 + a_2 + a_3=\dots=\frac{3}{2}+\frac{-3}{4}+\frac{3}{4}+\frac{-3}{5} = \frac{3}{2}+\frac{-3}{5}
\vdots
s_n=a_1 + a_2 + \dots + a_n=\dots=\frac{3}{2}+\frac{-3}{n+2}
Zrátaním \lim\limits_{n\to\infty} s_n dostaneme požadovaný súčet radu:
s=\lim_{n\to\infty} s_n=\lim_{n\to\infty}\left( \frac{3}{2}+\frac{-3}{n+2}\right)= \lim_{n\to\infty} \frac{3}{2} + \lim_{n\to\infty} \frac{-3}{n+2}= \frac{3}{2}+0 = \frac{3}{2}.
Súčet radu (s=\frac{3}{2}) je vyjadrený konečným číslom, rad konverguje.
No comments:
Post a Comment