Question
upstudy study bank question image url

Если \( \lim _{n \rightarrow \infty} \sqrt[n]{a_{n}}=0 \), то числовой ряд \( \sum_{n=1}^{\infty} a_{n}, a_{n} \geq 0 \)

Ask by Hampton Coles. in Russia
Feb 20,2025

Upstudy AI Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

Если \( \lim _{n \rightarrow \infty} \sqrt[n]{a_{n}}=0 \), то ряд \( \sum_{n=1}^{\infty} a_{n} \) сходится.

Solution

Для доказательства того, что ряд \( \sum_{n=1}^{\infty} a_{n} \) сходится при условии \( \lim _{n \rightarrow \infty} \sqrt[n]{a_{n}}=0 \), воспользуемся критерием корней. 1. **Условие**: Мы знаем, что \( \lim _{n \rightarrow \infty} \sqrt[n]{a_{n}}=0 \). Это означает, что для любого \( \epsilon > 0 \) существует такое \( N \), что для всех \( n > N \) выполняется неравенство \( \sqrt[n]{a_{n}} < \epsilon \). 2. **Выбор \( \epsilon \)**: Выберем \( \epsilon = \frac{1}{2} \). Тогда существует \( N \), такое что для всех \( n > N \) выполняется: \[ \sqrt[n]{a_{n}} < \frac{1}{2}. \] 3. **Возведение в степень**: Из этого неравенства следует, что: \[ a_{n} < \left(\frac{1}{2}\right)^{n} \quad \text{для всех } n > N. \] 4. **Сравнение с геометрическим рядом**: Ряд \( \sum_{n=1}^{\infty} \left(\frac{1}{2}\right)^{n} \) является геометрическим рядом с первым членом \( \frac{1}{2} \) и знаменателем \( \frac{1}{2} \), который сходится. 5. **Применение критерия сравнения**: Поскольку \( a_{n} < \left(\frac{1}{2}\right)^{n} \) для всех \( n > N \), и ряд \( \sum_{n=1}^{\infty} \left(\frac{1}{2}\right)^{n} \) сходится, по критерию сравнения следует, что ряд \( \sum_{n=N+1}^{\infty} a_{n} \) также сходится. 6. **Заключение**: Таким образом, ряд \( \sum_{n=1}^{\infty} a_{n} \) сходится. Итак, мы доказали, что если \( \lim _{n \rightarrow \infty} \sqrt[n]{a_{n}}=0 \), то ряд \( \sum_{n=1}^{\infty} a_{n} \) сходится.

Answered by UpStudy AI and reviewed by a Professional Tutor

error msg
Explain
Simplify this solution

The Deep Dive

Неравенство Коши-Шварца утверждает, что если \( \lim_{n \rightarrow \infty} \sqrt[n]{a_n} = 0 \), то члены последовательности \( a_n \) стремятся к нулю. Это означает, что для достаточно больших \( n \), \( a_n \) становится достаточно малым, и числовой ряд \( \sum_{n=1}^{\infty} a_n \) может быть конечным. На практике, это может служить сигналом для применения различных тестов сходимости, таких как тест сравнения или интегральный тест, чтобы подтверждать, сходится ли ряд. Для более глубокого понимания сходимости рядов стоит изучить теорему о сходимости рядов, которая утверждает, что если последовательность сходится, то все её подпоследовательности также сходятся. Это знание можно использовать для анализа различных рядов и их поведения в зависимости от условий, например, добавляя больше членов к ряду или изменяя их порядок.

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy