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serie problematica

MessaggioInviato: 29 dic 2012, 18:42
da 904
Ciao a tutti ho problemi nel risolvere la seguente serie : \sum_{n=2}^{\infty}}\left ( \frac{n^2+1}{n+1}\right )^{sin\frac{1}{n}} ho provato col criterio del rapporto ma non sono riuscito a risolvere .

Re: serie problematica

MessaggioInviato: 30 dic 2012, 2:23
da PietroBaima
\lim_{n\rightarrow+\infty}\left ( \frac{n^2+1}{n+1}\right )^{sin\frac{1}{n}}=1

Ma chi è che da questi problemi ?

Re: serie problematica

MessaggioInviato: 30 dic 2012, 16:15
da 904
come hai risolto il limite?

Re: serie problematica

MessaggioInviato: 30 dic 2012, 16:56
da FrancescoFP
Non vorrei dire una cavolata ma:

\begin{itemize}
\item $\lim_{x\to \infty } \frac{1}{x} = 0$
\item $sin(0)=0$
\item $a^0=1$
\item $\lim_{x\to \infty} a^{\sin\frac{1}{x}}=1$
\item $\lim_{n\to \infty}\left ( \frac{n^2+1}{n+1}\right )^{\sin \frac{1}{n}} = 1$
\end{itemize}

Re: serie problematica

MessaggioInviato: 30 dic 2012, 17:00
da 904
nella base va a + infinito è una forma indeterminata infinito elevato a 0

Re: serie problematica

MessaggioInviato: 30 dic 2012, 17:03
da FrancescoFP
La forma infinita la risolvi raccogliendo a fattore comune e poi semplificando. Questa risoluzione la trovi in qualsiasi libro delle superiori :D

Re: serie problematica

MessaggioInviato: 30 dic 2012, 17:11
da 904
raccogliendo a fattor comune e semplificando ti rimane comunque n

\frac{n^2(1+\frac{1}{n^2})}{n(1+\frac{1}{n}}

Re: serie problematica

MessaggioInviato: 30 dic 2012, 17:46
da dimaios
Foto Utente904, se devi calcolare il seguente limite.
\lim_{n\rightarrow+\infty}\left ( \frac{n^2+1}{n+1}\right )^{\sin\frac{1}{n}}=1

Trasformalo in questo modo equivalente :
\lim_{n\rightarrow+\infty} e^{\sin\frac{1}{n} \cdot ln\left( \frac{n^2+1}{n+1} \right)}
\lim_{n\rightarrow+\infty} e^{ \frac{  sin\frac{1}{n} }{\frac{1}{n}} \cdot \frac{1}{n} \cdot ln\left( \frac{n^2+1}{n+1} \right)}

A questo punto sai che :

\lim_{n\rightarrow+\infty}\frac{  sin\frac{1}{n} }{\frac{1}{n}}=1

Per risolvere invece :
\lim_{n\rightarrow+\infty} \frac{1}{n} \cdot ln\left( \frac{n^2+1}{n+1} \right)} = 0

Usi la regola di de l'Hôpital.
Il finale è quindi :

\lim_{n\rightarrow+\infty}\left ( \frac{n^2+1}{n+1}\right )^{\sin\frac{1}{n}}=e^{1 \cdot 0} = 1

Re: serie problematica

MessaggioInviato: 30 dic 2012, 17:52
da 904
grazie mille !

Re: serie problematica

MessaggioInviato: 30 dic 2012, 18:01
da PietroBaima
mah, non vorrei apparire esagerato, ma il limite:

\lim_{n\rightarrow+\infty}\left ( \frac{n^2+1}{n+1}\right )^{\sin\frac{1}{n}}=1

si risolve a mente.

Vediamo come:

se n\rightarrow+\infty, allora n^2+1\sim n^2 e n+1\sim n.

Il rapporto quindi tende ad n.

Per quanto riguarda l'esponente mi farei aiutare dal buon vecchio McLaurin.

\left(\sin\frac{1}{n}\right)_{n\rightarrow+\infty}=\frac{1}{n}+o\left(\frac{1}{n}\right)

In definitiva si ha che:

\lim_{n\rightarrow+\infty}\left ( \frac{n^2+1}{n+1}\right )^{\sin\frac{1}{n}}\sim \lim_{n\rightarrow+\infty}n^{\frac{1}{n}}

che è un limite noto e che tende ad 1.

Superfluo dire, quindi, che la serie non può convergere poiché condizione necessaria per la convergenza è che il limite della successione associata tenda a zero al crescere di n.

O_/
Pietro.