70 Rozdział 4- Ciągi i szeregi 4-2. Szeregi liczb
byłby zbieżny, to na podstawie własności (1) szereg Y2 an także byłby zbieżny,
n= 1
co prowadzi do sprzeczności. □
oo
Przykład 4.44. Szereg Y2 jest zbieżny. Dla dowolnego n G N zachodzi
n= 1
nierówność: n2 + 1 > n2, czyli -^zj < Ponieważ szereg Y2 z? .iest zbieżny,
n~ 1
oo
zbieżny jest także szereg Y2 ^
n=l
oo
+1
Przykład 4.45. Szereg Y2 x jest zbieżny. Dla dowolnego n ^ 2 zachodzi
n=l
nierówność: n2 —1 > n2 — ^n2 = \n2, czyli ^tz\ ^ t^2 = 2 4*. Ponieważ szereg
oo oo
Y2 4? jest zbieżny, zatem szereg ]T) 2 4^ jest zbieżny (twierdzenie 4.42). Na
n=l
n—1 oo
podstawie twierdzenia 4.43 szereg Y2 też jest zbieżny.
n=l
oo
Przykład 4.46. Szereg Yh 7fk+\ Jest rozbieżny. Jeśli n ^ 2, to
n=1
oo
czyli ^== > Szereg ^ jest rozbieżny (patrz przykład 4.41 przy
n=l
oo oo
<2=5), zatem szereg ^757^ jest rozbieżny. Stąd szereg X) 7/=^T Jest
n=l V V n=l
nież rozbieżny.
row-
Przykład 4.47. Rozważmy szereg Y2 sin ^ cos Ponieważ lim = 1,
n— 1 >0
sin ~ cos "V
a lim cos a: = 1 (przykład 5.54), więc lim —^= 1. Jeśli zastosujemy
x—*0 n—>oo n
definicję zbieżności ciągu dla e — to dla n większego od pewnego M otrzymamy:
“ COS —ry
~ 1
zatem
h • - < sin - cos \ < 4 • -
2 n n nz 2 n
dla n > M. Ponieważ szereg Y2 ok jest rozbieżny, zatem - zgodnie z uwagą
Będziemy tei
Definicja 4.48
an G R. Szereg jest zbieżny.
Twierdzenie 4
00 I
to Y2 an iest z1 n= 1
Dowód. Nieci
pujący sposób: Wówczas 0 ^ <
(twierdzenie 4.
są także ciągi:
Pt
Zbieżny jest r< zbieżny jest t<‘
Następne nej szeregów,
Twierdzenie
n-
(2) Jeśli li
n-
Przykład 4
n=l
4.37 oraz kryterium porównawczym (twierdzenie 4.43) - szereg YZ sin ^ cos ^
n=1
jest rozbieżny.