انت هنا الان : شبكة جامعة بابل > موقع الكلية > نظام التعليم الالكتروني > مشاهدة المحاضرة
الكلية كلية التربية للعلوم الصرفة
القسم قسم الرياضيات
المرحلة 2
أستاذ المادة ندى محمد عباس الصفار
19/12/2018 11:50:06
p-series The p-series is of the form ?_(k=1)^??1/k^p converges if p>1, and diverges if p?1. Examples: ?_(k=1)^??1/k^2 converges since it is p-series with p=2. ?_(k=1)^??1/k diverges since it is a p-series with p=1.
Telescoping Series: The series of the form ?_(k=1)^??1/(k(k+p)) where p is a natural number, is called telescoping series. It involves two steps to study telescoping series: First, we write the general term of the series as a difference of two fractions, using partial fraction decomposition.
Partial Fraction Decomposition:
1/(k(k+p))=1/kp-1/p(k+p) =1/p (1/k-1/((k+p) ))
Second, we find and simplify the sequence of partial sums, as most of its terms will cancel.
Convergence of Telescoping Series: Instead of studying ?_(k=1)^??1/(k(k+p)), we study 1/p ?_(k=1)^??(1/k-1/((k+p) )) , since
1/p ?_(k=1)^??(1/k-1/((k+p) )) =?_(k=1)^???1/p (1/k-1/((k+p) )) ?
To study it, we use its sequence of partial sums, S_n. By definition,
S_n=?_(k=1)^n?(1/k-1/((k+p) ))
We first look at the special cases p = 1 and p = 2. We then generalize our result for any positive integer p.
Case1. p = 1 S_n=?_(k=1)^n?(1/k-1/((k+1) ))
S_n=(1-1/2)+(1/2-1/3)+(1/3-1/4)+?+(1/n-1/(n+1))=1-1/(n+1)=n/(n+1)
?lim??(n??)??S_n ?=1
Thus, the series ?_(k=1)^??1/k(k+1) converges and has the sum 1.
Case 2. p=2
The series ?_(k=1)^??1/k(k+2) =1/2 ?_(k=1)^??(1/k-1/((k+2) ))
S_n=1/2 ?_(k=1)^n?(1/k-1/((k+2) ))
S_n=1/2 [(1-1/3)+(1/2-1/4)+(1/3-1/5)+?(1/n-1/(n+1))+(1/n-1/(n+2))] =1/2 [1+1/2-1/(n+1)-1/(n+2)]
?lim??(n??)??S_n ?=1/2 [1+1/2]
General Case
This is similar to above, S_n=1/p ?_(k=1)^n?(1/k-1/((k+p) ))
S_n=1/p [(1-1/(1+p))+(1/2-1/(2+p))+(1/3-1/(3+p))+?+(1/n-1/(n+p))] =1/p [1+1/2+1/3+?+1/p-1/(n+1)-1/(n+2)-…-1/(n+p)]
?lim??(n??)??S_n ?=[1+1/2+1/3+?+1/p]=1/p ?_(k=1)^p?1/k
Summary: If p is any positive integer then ?_(k=1)^??1/k(k+p) =1/p ?_(k=1)^p?1/k
Examples: The series ?_(k=1)^??5/k(k+3) =5/3 ?_(k=1)^3?1/k=5/3 (1+1/2+1/3)=55/18
The series ?_(k=1)^??1/k(k+5) =1/5 ?_(k=1)^5?1/k=1/5 (1+1/2+1/3+1/4+1/5)
المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .
الرجوع الى لوحة التحكم
|