• ベストアンサー

コーシーの判定法の証明

コーシーの判定法 正項級数ΣAnに対して n√An(n乗根) → r (n→∞)が存在する。 その時、 0 ≦ r < 1 ならば 収束 1 < r ≦ ∞ ならば 発散 上記を証明しているところなのですが、 0 ≦ r < 1 , 1 < r < ∞までは証明ができたのですが r=∞の時ができません。どのように証明を進めればよいでしょうか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • naozou
  • ベストアンサー率30% (19/62)
回答No.1

rが∞ということは、数列のどこからか先は必ずある定数M>0よりも大きいはずです。

jon-td-deen
質問者

お礼

そのMを用いて (a_n)^n > M^nの形にすることで証明できました。 ありがとうございました。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (1)

  • yoikagari
  • ベストアンサー率50% (87/171)
回答No.2

級数Σ[n=1,∞]A_nが発散するのを証明する有効手段として lim_[n→∞]A_n≠0を示すという手があります。 証明 もしΣ[n=1,∞]A_nが収束するのであれば S_k=Σ[n=1,k]A_n,S=Σ[n=1,∞]A_nとおきますと lim_[n→∞]A_n=lim_[n→∞]S_n-lim_[n→∞]S_(n-1)=S-S=0 となります したがって、「Σ[n=1,∞]A_nが収束する⇒lim_[n→∞]A_n=0」がいえます。 よって対偶をとれば「lim_[n→∞]A_n≠0⇒Σ[n=1,∞]A_nは発散する」がいえます。

jon-td-deen
質問者

お礼

その定理を用いることでできました。ありがとうございました。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 級数の収束判定

    今、無限級数の収束判定の問題を解いてるのですが、2問どうしても 解けない問題があり困ってます。 その問題は、 以下の無限級数が収束するか、発散するか調べよ。 1. Σ{n/(n+1)}^(n^2) 2. Σ 1/{{ln n}^(ln n)}  1.は明らかにコーシーの収束判定法を使う形に見えるのですが、 |{n/(n+1)}^(n^2)|のn乗根は 1に収束してしまうので、コーシーは使えません。ダランベールの収束判定も考えたのですが、うまくいかないです。 2.これもコーシーの収束判定法を使うのかと思ったのですが、ln n 乗があるため、うまく計算できません。 上記の問題、どなたかアドバイスをいただけないでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 判定条件

    ダランベールの判定条件の問題を解いたのですが解き方が正しいかどうか回答お願いします 問題 ダランベールの判定条件から次の正項級数の収束、発散を調べよ Σ[1~∞]n!/2^n^2 回答 ダランベールの判定条件より ((n+1)!/2^(n+1)^2)/(n!/2^n^2)=(n+1)/2^(2n+1) =(n+1)/8^n コーシーの判定条件より ((n+1)/8^n)^(1/n)=(n+1)^(1/n)/8  (n→∞)→0 よって与式は収束する 解答も0になり収束すると書いてあったのですが 上の回答のように判定条件を2つ使ってよいのでしょうか? またこの問題とは別に、比較判定法をするときには比較する級数はどのように求めればいいのでしょうか?

  • 級数の発散・収束の問題

    ∞ Σ ((n-1)/n)^(n^2) n分の(n-1)の(n^2)乗 n=1 の収束、発散をコーシーの判定法を用いて調べよという問題です コーシーの判定法にあてはめて、((n√)はn乗根) r=(n√)((n-1/n)^(n^2) )=((n-1)/n)^n =(1-1/n)^n n→∞により r=1 r=1の時判定不能であるから、答:判定不能 という解答を書いたのですが、収束する が正解だそうです。 どこがおかしいかわからないので、詳しい方よろしくお願いします。

  • 級数の収束・発散について

    次の問題について教えていただきたいです。 正の実数列{a_n}について Σa_n=∞ 成り立つとき (1) 級数 Σa_n/(a_1+a_2+…+a_n) の収束・発散を判定せよ。 (2) 級数 Σa_n/(a_1+a_2+…+a_n)^2 の収束・発散を判定せよ。 以上です。級数は3つともすべてn=1~∞の和です。 (1),(2)ともに分数の分母は和,和の二乗です。 (1)は発散・(2)は収束と結果は予想が容易につくのですが証明がさっぱりです。 よろしくお願いします。

  • 無限級数の発散、収束判定

    Σ(n=1)^∞ a(a-1)(a-2)・・・(a-n+1)/n!の発散、収束判定をせよ、という問題なのですが、aの値の範囲が特に決まってないため、正項級数と限らず、判定法が使えずに困っています。絶対値をとって無理やり正項級数にしてしてみたのですがこのやり方は正しいのかどうか自身がないです・・・。 |an+1/an|というふうに絶対値をとって判定法に持ち込むやり方は正しいのでしょうか?それか他に解き方があったらアドバイスをお願いします。

  • 正項級数の収束・発散についての質問です

    正項級数の収束・発散について質問です. 正項級数Σ[n=1..∞]a(n)が発散するとき, s(n)を部分和として, (1) Σ[n=1..∞](a(n)/(1+a(n))), (2)Σ[n=1..∞](a(n)/s(n))はいずれも発散することを証明せよ. がわかりません.どなた様かご教授ください.

  • 収束半径に関する質問です。

    微積の本に次のような記述がありました。 ∞ Σa[n]x^nの収束半径をrとする。 n=1 L=lim|a[n+1]/a[n]|が存在すればr=1/L (証)x≠0に対し|a[n+1]x^(n+1)|/|a[n]x^n|→L|x|だから ダランベールの収束判定法(ratio test)より L|x|>1ならばΣa[n]x^nは発散 L|x|<1ならばΣa[n]x^nは収束 よって、r=1/Lだとわかる・・。 これに関して、収束のほうは L|x|<1ならばΣ|a[n]x^n|は収束 よってΣa[n]x^nは収束だから、納得できますが。 なぜいきなりL|x|>1ならばΣa[n]x^nは発散するのでしょうか? この本のratio testは、"正項級数"に関しての定理でした。 なので、 ratio testを適用すれば L|x|>1ならばΣ|a[n]x^n|は発散 としか言えないと思いました・・・(※) そこで、ratio testについていろいろ調べていたところ http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1221819332 ↑コチラに、ratio testの証明に関する記述がしてあるのを見つけました。 ですが、ここで書かれている証明には、私が持っている本に書いてある正項級数に関するものではなく、一般の級数に関してのもののように思います。そして証明も自分で読んでみて正しいように思いました。 [質問1] ratio testが正項級数に関して成り立つということしか知らなければ、 (※)の主張は正しいと思うのですがどうでしょうか? それとも、(※)からΣa[n]x^nの発散が導けるのでしょうか? [質問2] 上記のURLにある証明は正しいのでしょうか? (つまりratio testは正項級数に限らず成り立つのでしょうか?)

  • ダランベールの判定法を使った級数の問題です

    Σ(n=1から∞)(n+1)^n/n!の収束・発散を調べたいです。 そこでダランベールの判定法を使ったところ、 a(n+1)/a(n) = (n+2/n+1)^n+1になり、これをn→∞すると1になり、判定ができないのではないでしょうか? どのように計算すれば判定ができるのでしょうか。 コーシーの判定法を使用するのでしょうか? 回答よろしくお願いします。

  • 数列の収束に関する「コーシーの収束判定基準」を正確に述べよ。

    数列の収束に関する「コーシーの収束判定基準」を正確に述べよ。 次に、フィボナッチ数列の隣接する2項の比が黄金比に収束することを証明せよ。 証明の方針として、まず、「コーシーの収束判定基準」に照らして収束性を明らかにし、しかる後に極限値が黄金比であることを示せ。

  • 無限級数の収束・発散を調べる

    無限級数の収束・発散を調べよという問題で   ∞ (1)Σ[{(1+1/n)^(n^2)}/(e^n)]   n=1   ∞ (2)Σ[{(n/e)^n}/(n!)]   n=1   ∞ (3)Σ〔[{n^(1/n)}-1]/n〕   n=1 というものがあったのですが、(1)はコーシー、(2)はダランベールの判定法でr=1となってしまい、(3)はどちらを使っても上手く整理できずrを求めることが出来ませんでした。 (1)と(2)に関してはそれで終わりでいいのでしょうか? (3)は計算結果や答えを教えていただけるとありがたいです。 よろしくお願いします。