הבדלים בין גרסאות בדף "88-132 אינפי 1 סמסטר א' תשעב/מערך תרגול/טורים/מבחנים לחיוביים/דוגמאות/5"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
 
שורה 1: שורה 1:
 
[[88-132 אינפי 1 סמסטר א' תשעב/מערך תרגול/טורים/מבחנים לחיוביים/דוגמאות|חזרה לדוגמאות]]
 
[[88-132 אינפי 1 סמסטר א' תשעב/מערך תרגול/טורים/מבחנים לחיוביים/דוגמאות|חזרה לדוגמאות]]
 +
*יהיו <math>\displaystyle\sum_{n=1}^\infty a_n,\sum_{n=1}^\infty b_n</math> טורים חיוביים כך ש- <math>\dfrac{a_{n+1}}{a_n}\le\dfrac{b_{n+1}}{b_n}</math> .
 +
הוכיחו כי אם <math>\displaystyle\sum_{n=1}^\infty b_n</math> מתכנס אזי גם <math>\displaystyle\sum_{n=1}^\infty a_n</math> מתכנס
  
 +
;הוכחה.
 +
אנו רואים מהנתון שקצב הגדילה של הטור <math>b_n</math> גדול מזה של <math>a_n</math> , ואנו יודעים שכפל על-ידי קבוע שונה מ-0 אינו משנה את התכנסות הטור. לכן נכפול בקבוע כך שהטורים יתחילו שניהם באבר ששוה ל-1, ונקבל שהטור <math>b_n</math> גדול מהטור <math>a_n</math> :
  
*יהיו <math>\sum a_n, \sum b_n</math> טורים חיוביים כך ש <math>\frac{a_{n+1}}{a_n}\leq \frac{b_{n+1}}{b_n}</math>.
+
:<math>\displaystyle\sum_{n=1}^\infty\frac{b_n}{b_1}</math> מתכנס.
הוכיחו כי אם <math>\sum b_n</math> מתכנס אזי גם <math>\sum a_n</math> מתכנס
+
 
+
 
+
'''הוכחה:'''
+
 
+
אנו רואים מהנתון שקצב הגדילה של הטור b גדול מזה של a, ואנו יודעים שכפל על ידי קבוע שונה מאפס אינו משנה את התכנסות הטור. לכן נכפול בקבוע כך שהטורים יתחילו שניהם באיבר ששוה לאחד, ונקבל שהטור b גדול מהטור a:
+
 
+
 
+
::<math>\sum \frac{b_n}{b_1}</math> מתכנס,
+
 
+
 
צריך להוכיח כי  
 
צריך להוכיח כי  
 
+
:<math>\displaystyle\sum_{n=1}^\infty\frac{a_n}{a_1}</math> מתכנס.
::<math>\sum \frac{a_n}{a_1}</math> מתכנס.
+
 
+
 
+
 
אבל קל להוכיח באינדוקציה כי  
 
אבל קל להוכיח באינדוקציה כי  
 
+
:<math>\dfrac{b_n}{b_1}\ge\dfrac{a_n}{a_1}</math>
::<math>\frac{b_n}{b_1}\geq \frac{a_n}{a_1}</math>
+
 
+
 
אכן,
 
אכן,
 +
:<math>\dfrac{b_{n+1}}{b_1}=\dfrac{b_{n+1}}{b_n}\cdot\dfrac{b_n}{b_1}\ge\dfrac{a_{n+1}}{a_n}\cdot\dfrac{a_n}{a_1}=\dfrac{a_{n+1}}{a_1}</math>
  
::<math>\frac{b_{n+1}}{b_1}=\frac{b_{n+1}}{b_n}\cdot\frac{b_n}{b_1}\geq \frac{a_{n+1}}{a_n}\cdot\frac{a_n}{a_1}=\frac{a_{n+1}}{a_1}</math>
+
(את הנחת האינדוקציה קיבלנו בזכות הכפל בקבוע, שכן <math>\dfrac{a_1}{a_1}=\dfrac{b_1}{b_1}</math>)
 
+
 
+
(את הנחת האינדוקציה קיבלנו בזכות הכפל בקבוע, שכן <math>\frac{a_1}{a_1}=\frac{b_1}{b_1}</math>)
+
 
+
 
+
  
ולכן לפי '''מבחן ההשוואה הראשון''' אנו מקבלים את המשל.
+
ולכן לפי '''מבחן ההשוואה הראשון''' אנו מקבלים את שרצינו.

גרסה אחרונה מ־13:06, 15 בפברואר 2017

חזרה לדוגמאות

  • יהיו \displaystyle\sum_{n=1}^\infty a_n,\sum_{n=1}^\infty b_n טורים חיוביים כך ש- \dfrac{a_{n+1}}{a_n}\le\dfrac{b_{n+1}}{b_n} .

הוכיחו כי אם \displaystyle\sum_{n=1}^\infty b_n מתכנס אזי גם \displaystyle\sum_{n=1}^\infty a_n מתכנס

הוכחה.

אנו רואים מהנתון שקצב הגדילה של הטור b_n גדול מזה של a_n , ואנו יודעים שכפל על-ידי קבוע שונה מ-0 אינו משנה את התכנסות הטור. לכן נכפול בקבוע כך שהטורים יתחילו שניהם באבר ששוה ל-1, ונקבל שהטור b_n גדול מהטור a_n :

\displaystyle\sum_{n=1}^\infty\frac{b_n}{b_1} מתכנס.

צריך להוכיח כי

\displaystyle\sum_{n=1}^\infty\frac{a_n}{a_1} מתכנס.

אבל קל להוכיח באינדוקציה כי

\dfrac{b_n}{b_1}\ge\dfrac{a_n}{a_1}

אכן,

\dfrac{b_{n+1}}{b_1}=\dfrac{b_{n+1}}{b_n}\cdot\dfrac{b_n}{b_1}\ge\dfrac{a_{n+1}}{a_n}\cdot\dfrac{a_n}{a_1}=\dfrac{a_{n+1}}{a_1}

(את הנחת האינדוקציה קיבלנו בזכות הכפל בקבוע, שכן \dfrac{a_1}{a_1}=\dfrac{b_1}{b_1})

ולכן לפי מבחן ההשוואה הראשון אנו מקבלים את שרצינו.