Szeregi liczbowe – zadania

Mamy 6 zadań. Zostały one podzielone zgodnie z wprowadzonymi grupami w zakładce Wzory tutaj. Ostatnie zadanie jest „mieszanką” wszystkich typów szeregów. Najpierw należy je sklasyfikować, a następnie wybrać odpowiedni schemat. Dlatego zaleca się rozwiązywanie zadań (i podpunktów w zadaniach) w kolejności podanej na stronce. Zadanie 1 jest ambitniejsze i badamy w nim zbieżność szeregów z definicji (a nie z kryteriów).

 

Zadanie 1. Zbadać zbieżność szeregów liczbowych z definicji.

   1) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{1}{n\left ( n+1 \right )},    

   2) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{2}{\left (2n-1 \right )\left ( 2n+1 \right )},

   3) \dpi{120} \sum_{n=0}^{\infty }\frac{1}{400}\cdot 2^{n},

4) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\left ( -1 \right )^{n}\frac{7}{3^{n}}.

Zadanie 2. Zbadać zbieżność szeregów liczbowych (kryterium d’Alemberta, Grupa I z zakładki Wzory tutaj):

1) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{5^{n}}{n!},

2) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{\left ( n+1 \right )!}{3^{n+2}},

3) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{\left ( n-1 \right )!\cdot \left ( n+2 \right )!\cdot 3^{n}}{\left ( 2n \right )!},

4) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{n!}{n^{n}},      ważny!

5) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{\left ( n! \right )^{2}\cdot 5^{n}}{\left (2n \right )!}.

Zadanie 3. Zbadać zbieżność szeregów liczbowych (kryterium Cauchy’ego, grupa II z zakładki Wzory tutaj):

   1) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{n^{4}}{3^{n}},

   2) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{n^{3}\cdot 5^{n}}{3^{n}},

   3) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\left ( \frac{n^{2}}{5n^{2}+3} \right )^{n+1},

   4) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{n^{32}\cdot 55^{n}}{40^{n}},

   5) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{\left ( n-3 \right )\cdot 4^{n+1}}{3^{n}\cdot 7^{n-1}}.

Zadanie 4. Zbadać zbieżność szeregów liczbowych (kryterium porównawcze – obie wersje, grupa III i IV z zakładki Wzory tutaj):

   1) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{1}{\sqrt{n}}\sin \frac{1}{n},      gr. III

   2) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\sin \frac{1}{n}tg\frac{1}{n},

   3) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\sqrt{n}\sin ^{2}\frac{1}{n},

   4) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{\sin ^{2}\frac{1}{n}}{tg\frac{1}{\sqrt{n}}},

   5) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{n-2}{2n^{3}+1},      gr. IV

   6) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{2n+3}{5n^{2}+4},

   7) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{\sqrt{n+1}-\sqrt{n}}{n},

   8) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{1}{\sqrt{n^{2}+2n}}.

Zadanie 5. Zbadać zbieżność bezwzględną i warunkową szeregów liczbowych:

   1) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\left ( -1 \right )^{n}\cdot n\cdot \left ( \frac{3}{4} \right )^{n-1},

   2) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\left ( -1 \right )^{n}\cdot \frac{10^{n}}{n!},

   3) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\left ( -1 \right )^{n}\cdot \sin \frac{1}{n^{2}}\cdot \cos ^{2}\frac{1}{n},

   4) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{\left ( -1 \right )^{n}}{2n-1},

   5) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\left ( -1 \right )^{n}\cdot \frac{3n-2}{4n-1}.

Zadanie 6. Zbadać zbieżność szeregów: (wszystkie przykłady w tym zadaniu są z tzw. haczykami, 1) i 4) już analogiczne były, 2) i 3) nowe)

1) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{2^{n}\cdot n!}{n^{n}},

2) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{7n^{3}+2n-3}{2n^{3}+5n^{2}-2n},

3) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }n^{2}\sin \frac{2}{n}tg\frac{5}{n},

4) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{1}{n\left ( \sqrt{n+1}-\sqrt{n} \right )},   

5) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{\left ( n! \right )^{2}}{n^{2n}}, 

6) \dpi{120} \sum_{n=1}^{\infty }\frac{2^{n}\cdot n^{n^{2}}}{\left (n+1 \right )^{n^{2}}}.