Исследовать ** сходимость ряд, помогите пожалуйста решить второе задание, если возможно с...

0 голосов
25 просмотров

Исследовать на сходимость ряд, помогите пожалуйста решить второе задание, если возможно с пояснениями


image

Математика (15 баллов) | 25 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ
\sum \limits _{n=1}^{\infty }\, \frac{lnn}{n^3+n+1}

Известно неравенство:   lnn<n  , если n\to \infty  .
Сравним заданный ряд с рядом , общий член которого равен
 
    \frac{n}{n^3+n+1} \sim \frac{n}{n^3} = \frac{1}{n^2}  .

Сравним общие члены рядов:

\frac{lnn}{n^3+n+1} \ \textless \ \frac{n}{n^3+n+1} \; \; (\star )\\\\\\ \frac{n}{n^3+n+1} \sim \frac{1}{n^2}

Ряд   \sum \limits _{n=1}^{\infty }\, \frac{1}{n^2}  -  обобщённо-гармонический сходящийся ряд .
Применим признак сравнения в предельной форме:

 \lim\limits _{n \to \infty} \frac{a_{n}}{b_{n}} = \lim\limits _{n \to \infty} \frac{n}{n^3+n+1} :\frac{1}{n^2} = \lim\limits _{n \to \infty} \frac{n^3}{n^3+n+1} =1\ne 0

Так как предел не равен 0 , то оба ряда ведут себя одинаково, то есть сходятся. 
Из неравенства  (\star )  следует, что ряд, общий член которого больше (мажорантный ряд), является сходящимся, значит и ряд с меньшим общим членом тоже будет сходящимся  (признак сравнения).
Значит , исходный ряд сходится.
(831k баллов)