TMA4100 Matematikk 1 – høsten 2019

Oversiktsforelesning 11

Nøkkelbegreper — uke 44


  • Sammenligningstesten
    Grensesammenligningstesten
  • Forholdstesten
    (Rottesten)
  • Alternerende rekke-testen
  • Absolutt og betinget konvergens

Sammenligningstesten


    Anta det fins \(K\geq0\) slik at for alle \(n\) er

    \[0\leq a_n\leq Kb_n.\]

    Da gjelder:


    (a)    \(\sum_{n=1}^\infty b_n\) konvergerer \(\implies\) \(\sum_{n=1}^\infty a_n\) konvergerer


    (b)    \(\sum_{n=1}^\infty a_n\) divergerer    \(\implies\) \(\sum_{n=1}^\infty b_n\) divergerer

Grensesammenligningstesten


      Anta \[\lim_{n\to\infty} \frac{a_n}{b_n}=L.\]

      Hvis \(0< L < \infty \), er enten


      (a)    både   \(\sum_{n=1}^\infty a_n\)  og  \(\sum_{n=1}^\infty b_n\)   konvergente, eller


      (b)    både    \(\sum_{n=1}^\infty a_n\)  og   \(\sum_{n=1}^\infty b_n\)   divergente.

Forholdstesten


      Anta \(a_n>0\) og at

      \[\lim_{n\to\infty}\frac{a_{n+1}}{a_n}=\rho.\]

      Da gjelder:

      (a)    \(0\leq \rho<1\) \(\implies\) \(\sum_{n=1}^\infty a_n\) konvergent

      (b)    \(\rho>1\)          \(\implies\) \(\sum_{n=1}^\infty a_n\) divergent

      (c)    \(\rho=1\)          \(\implies\) ingen konklusjon!!

Alternerende rekke-test


      Anta  \(a_na_{n+1}<0\),  \(|a_n|\geq|a_{n+1}|\),  og at   \(a_n\to0\).

      Da konvergerer den alternerende rekken \(\sum_{n=1}^\infty a_n\).



      Avbruddfeil:    \(\big|S-\sum_{n=1}^Na_n\big|\leq|a_{N+1}|\),    \(S=\sum_{n=1}^\infty a_n.\)

Absolutt og betinget konvergens


      Rekka \(\sum_{n=1}^\infty a_n\) konvergerer absolutt

            hvis \(\sum_{n=1}^\infty |a_n|\) konvergerer.


      Rekka \(\sum_{n=1}^\infty a_n\) konvergerer betinget

             hvis \(\sum_{n=1}^\infty a_n\) konvergerer men \(\sum_{n=1}^\infty |a_n|\) divergerer.


      En absolutt konvergent rekke er konvergent.