|
อนุกรม . . . ลู่เข้า ลู่ออก
โพสต์เมื่อ:
22:19 วันที่ 6 มี.ค. 2550 ชมแล้ว:
1,170
ตอบแล้ว:
14
สืบเนื่องจากกระทู้ แบบฝึกหัด . . . calculus1 ก็มีผู้เรียกร้องอยากได้ calculus2 บ้าง
จึงขอนำเนื้อหา+โจทย์ ส่วนที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบการลู่เข้า,ลู่ออกของอนุกรมอนันต์มาโพสครับ จำนวน 14 ความเห็น, หน้า่ | -1- อ้าว edit โพสแรกของกระทู้ไม่ได้ (ก๊อบโค้ด html มา แล้วลืมแก้ครับ) ต้องอันนี้ >>> แบบฝึกหัด . . . calculus1<<< เข้าสู่เนื้อหาก่อนเลยนะครับ สิ่งที่ควรรู้ (ไม่ได้เรียงลำดับข้อตามเนื้อหานะครับ) *ในที่นี้ จะพูดถึงแต่อนุกรมของจำนวนจริงนะครับ 1. ให้ เป็นอนุกรมลู่เข้า และ จะได้ว่า เป็นอนุกรมลู่เข้า ก็ต่อเมื่อ เป็นอนุกรมลู่เข้า เป็นอนุกรมลู่ออก ก็ต่อเมื่อ เป็นอนุกรมลู่ออก2. ถ้า เป็นอนุกรมลู่เข้า จะได้ว่า ![]() ในทางปฏิบัติ จะใช้แบบนี้มากกว่า (n th term test) ถ้า แล้ว เป็นอนุกรมลู่ออก3. ถ้า และ เป็นอนุกรมลู่เข้า แล้ว เป็นอนุกรมลู่เข้าถ้า และ เป็นอนุกรมลู่ออก เราไม่สามารถสรุปได้ว่า เป็นอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออกถ้า เป็นอนุกรมลู่เข้า และ เป็นอนุกรมลู่ออก แล้ว เป็นอนุกรมลู่ออก4. ถ้า เป็นอนุกรมลู่เข้า แล้ว เป็นอนุกรมลู่เข้า5. อนุกรมเรขาคณิต (geometric series) คืออนุกรมที่อยู่ในรูป เมื่อ ![]() ซึ่งจะเป็นอนุกรมลู่เข้าเมื่อ โดยจะมีผลบวกของอนุกรมเป็น ![]() และเป็นอนุกรมลู่ออกเมื่อ ![]() 6. อนุกรมพี (p-series) คืออนุกรมที่อยู่ในรูป เมื่อ ![]() อนุกรมพี จะเป็นอนุกรมลู่เข้า เมื่อ และจะเป็นอนุรมลู่ออกเมื่อ ![]() 7. Integral test ถ้า ลู่เข้า แล้ว ลู่เข้า8. Comparison test ถ้า และ เป็นอนุกรมลู่เข้า แล้ว เป็นอนุกรมลู่เข้าถ้า และ เป็นอนุกรมลู่ออก แล้ว เป็นอนุกรมลู่ออก9. Limit comparison test ถ้า แล้ว อนุกรมทั้งสองจะลู่เข้าด้วยกัน หรือลู่ออกด้วยกันถ้า และ เป็นอนุกรมลู่เข้า แล้ว เป็นอนุกรมลู่เข้าถ้า และ เป็นอนุกรมลู่ออก แล้ว เป็นอนุกรมลู่ออก10. อนุกรมสลับ (alternating series) อนุกรมสลับ เป็นอนุกรมลู่เข้า ถ้า และ ![]() 11. อนุกรมลู่เข้าแบบสัมบูรณ์ (absolutely convergent series), อนุกรมลู่เข้าแบบมีเงื่อนไข (conditionally convergent series) เป็นอนุกรมลู่เข้าแบบสัมบูรณ์ ถ้า เป็นอนุกรมลู่เข้า เป็นอนุกรมลู่เข้าแบบมีเงื่อนไข ถ้า เป็นอนุกรมลู่ออก แต่ เป็นอนุกรมลู่เข้า12. Ratio test ถ้า แล้ว เป็นอนุกรมลู่เข้าแบบสัมบูรณ์ถ้า หรือ แล้ว เป็นอนุกรมลู่ออกแต่ถ้าหาค่าลิมิตได้เป็น 1 จะสรุปไม่ได้ 13. Root test ถ้า แล้ว เป็นอนุกรมลู่เข้าแบบสัมบูรณ์ถ้า หรือ แล้ว เป็นอนุกรมลู่ออกแต่ถ้าหาค่าลิมิตได้เป็น 1 จะสรุปไม่ได้ โจทย์ระลึกความหลัง Telescoping ถ้าเราสามารถหาค่าของอนุกรมออกมาให้ได้ ก็ถือว่าเป็นการแสดงว่าอนุกรมลู่เข้าอย่างนึงครับ (อาจช้าเสียเวลานิดหน่อย) ![]() ![]() ![]() ![]() วิธีการก็คือ หา ออกมาก่อน จากนั้นก็หาลิมิตเมื่อ ได้ค่าลิมิตออกมาเป็นเท่าไหร่ ค่านั้นก็เป็นค่าผลบวกของอนุกรม แต่ถ้าหาลิมิตมาไม่ได้ หรืออาจได้เป็น หรือ ก็ถือว่าอนุกรมนี้ลู่ออกเหมือนกัน โจทย์ในกระทู้นี้ จะให้ตอบแค่ว่า ลู่เข้า หรือ ลู่ออกนะครับ (แต่ถ้าแสดงวิธีทำคร่าวๆมาด้วยก็จะเป็นประโยชน์แก่ผู้อ่านกระทู้ครับ )สำหรับข้อ 1-6 นี่เอาไว้เป็นพื้นนะครับ จะขอค่อยๆไล่ไปทีละหัวข้อก่อน ให้ใช้ integral test (หรือข้อ1-6) ทดสอบอนุกรมเหล่านี้ 1. ![]() 2. ![]() 3. ![]() 4. ![]() 5. ![]() 6. ![]() 7. ![]() 8. ![]() 9. ![]() 10. ![]() หมายเหตุ เวลาอินทิเกรต ขอบเขตอาจไม่จำเป็นต้องเริ่มจาก 1 ก็ได้ (ดู ความเห็น1 ข้อ1) #2 ...ลู่เข้า ....ลู่ออก ...ลู่ออก ...ลู่ออกขอประเดิมก่อนเลยนะครับ ข้อ หนึ่งครับ (ในที่สุดก้อออกมาแว้ว แคลสอง 555) ![]() ![]() ผมอินทิเกรตผิดป่าวหว่า ไมตัวเลขมันแปลกๆ ![]() ต้องตอบ diverges นะคับ สรุปผิด ความเห็นที่ 4,5,6 ถูกต้องแล้วครับ ความเห็นที่ 7 หาลิมิตได้เป็น 1 0 จึงต้องสรุปว่าลู่ออกครับ*หมายเหตุ ในการทดสอบแบบ integral test ค่าที่อินทิเกรตออกมาได้นั้น ไม่ใช่ค่าผลบวกของอนุกรมครับ อ่อ ช่ายๆ ได้ลิมิตเปน 1 ตอบ converges ซะงั้น เฉลยความเห็นที่ 3 คร่าวๆ (ข้อแก้โจทย์ข้อ 7 จาก n=1 เป็น n=2 นะครับ เพราะว่าที่ n=1 จะได้พจน์แรกเป็น 1/0) ข้อ 2. ![]() ตอบ ลู่เข้า ข้อ 3. ![]() ตอบ ลู่ออก ข้อ 4. ![]() ตอบ ลู่ออก ข้อ 5. ![]() ตอบ ลู่ออก ข้อ 6. เป็นอนุกรมพี ซึ่ง ![]() ตอบลู่ออก ข้อ 7. ![]() ตอบลู่ออก ข้อ 10. เป็นอนุกรมเรขาคณิต ซึ่งลู่เข้า เป็นอนุกรมเรขาคณิต ซึ่งลู่ออกตอบลู่ออก ต่อไป ให้ใช้ ratio test หรือ root test หรือข้อ 1-7 นะครับ 1. ![]() 2. ![]() 3. ![]() 4. ![]() 5. ![]() 6. ![]() 7. ![]() 8. เข้ามาปัดฝุ่น เฉลยความเห็นที่ 11 1. ใช้ ratio test จะได้ ![]() ตอบ ลู่เข้า 2. ใช้ ratio test จะได้ ![]() ตอบ ลู่เข้า 3. พิจารณา ![]() ตอบ ลู่ออก 4. ใช้ ratio test จะได้ ![]() ตอบ ลู่ออก 5. ใช้ root test จะได้ ![]() ตอบ ลู่เข้า 6. ใช้ ratio test จะได้ ![]() ตอบ ลู่เข้า 7. ใช้ ratio test จะได้ ![]() ตอบ ลู่เข้า 8. ใช้ root test จะได้ ![]() ตอบ ลู่เข้า ต่อไป comparison test / limit comparison test (หัวข้อนี้ตอนทำแรกๆจะรู้สึกว่ายากนิดนึงนะครับ) ตัวอย่าง จงทดสอบว่าอนุกรมต่อไปนี้ลู่เข้าหรือลู่ออก 1) ![]() 2) ![]() 3) ![]() 4) ![]() 5) ![]() 6) ![]() 7) ![]() 8) ![]() 9) ![]() 10) ![]() 11) ![]() 12) ![]() 13) ![]() 14) ![]() 15) ![]() 1) ![]() และเนื่องจาก และ ต่างก็เป็นอนุกรมลู่เข้า (อนุกรมพีซึ่ง )ดังนั้น ลู่เข้า2) จะใช้ limit comparison test โดยการให้ และ เราจะได้ว่า ![]() และเนื่องจาก เป็นอนุกรมพี (p=2) ซึ่งลู่เข้า ดังนั้น จึงลู่เข้าด้วย(ลองสังเกตว่า ถ้าหากเราเลือก เป็นตัวอื่น จะเกิดอะไรขึ้นกับค่าลิมิตที่หาออกมาได้)3) ![]() และ เป็นอนุกรมเรขาคณิตที่ลู่เข้าดังนั้น จึงลู่เข้า(ลองเปรียบเทียบกับความเห็นที่ 11,12 ข้อที่ 2 จะเห็นว่าโจทย์แต่ละข้อ อาจมีวิธีทำมากกว่า 1 วิธี) ต่อไปจะไม่แสดงวิธีละเอียดมากนะครับ 4) ใช้ limit comparison test กับ (หมายถึงว่าเลือก เป็น จากนั้นก็หา )จะได้คำตอบว่า ลู่เข้า 5) ใช้ comparison test กับ ตอบว่าลู่เข้า6) ใช้ comparison test กับ ตอบว่าลู่เข้า7) พิจารณา ก่อน โดยใช้ comparison test กับ จะได้ว่า ลู่เข้าจากนั้น ลองดูทฤษฎีในความเห็นที่ 1 ข้อ 4 เราจะได้ว่า ลู่เข้าด้วย8) ใช้ limit comparison test กับ ตอบว่าลู่ออก9) ใช้ limit comparison test กับ ตอบว่าลู่ออก10) ใช้ limit comparison test กับ ตอบว่าลู่ออก11) ใช้ limit comparison test กับ ตอบว่าลู่เข้า12) ใช้ comparison test กับ ตอบว่าลู่เข้า13) ใช้ comparison test กับ ซึ่ง ลู่เข้าโดย ratio testตอบว่า ลู่เข้า 14) ใช้ limit comparison test กับ ตอบว่าลู่เข้า15) เนื่องจาก เราจึงใช้ comparison test กับ ![]() ตอบ ลู่เข้า กระทู้นี้ดีจังเลยนะครับมีทั้งโจทย์ทั้งเฉลยครบครันอิอิ |