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Für welche p ∈ N konvergiert die Reihe Σ 1/n×log (n)×(log (log (n)))^p mit n=2 bis unendlich?

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Hi, da stimmt was nicht. Für n=1 soll \( log[log(n)] \) berechnet werden. Es gilt aber \( log(1)=0 \) und \( log(0) \) ist nicht definiert.

Ist an der Aufgabenstellung was falsch?
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Ja du hast recht, sorry es gilt  für n=2 bis unendlich. kannst du dajit jetzt was anfangen?
Hi,

ich nehme an, dass das Folgenglied \( a_n \) so aussieht \( a_n=\frac{1}{n\cdot log(n) \cdot \left[log(log(n))\right]^p} \). Es gibt das Cauchysche Verdichtungskriterium, das Aussagen über die Konvergenz von Reihen erlaubt, s. hier

https://de.wikipedia.org/wiki/Cauchysches_Verdichtungskriterium

Dieses Kriterium wird auf die Reihe $$ \sum_{n=2}^\infty \frac{1}{n\cdot log(n) \cdot \left[log(log(n))\right]^p} $$ angewandt. Es folgt, die Reihe ist genau dann konvergent, wenn diese Reihe konvergent ist $$ \sum_{n=2}^\infty \frac{2^n}{2^n\cdot log(2^n) \cdot \left[log(log(2^n))\right]^p}=$$ $$\sum_{n=2}^\infty \frac{1}{ n\cdot log(2) \cdot \left[log(n\cdot log(2))\right]^p}=\sum_{n=2}^\infty \frac{1}{ n\cdot log(2) \cdot \left[log(n)+log(log(2))\right]^p} $$

Das gleiche Kriterium nochmal anwenden ergibt, $$ \sum_{n=2}^\infty \frac{2^n}{ 2^n\cdot log(2) \cdot \left[log(2^n)+log(log(2))\right]^p}=$$ $$\sum_{n=2}^\infty \frac{1}{ log(2) \cdot \left[n\cdot log(2)+log(log(2))\right]^p} $$ und weil \( log(log(2)\lt 0  \) ist, ist die letzte Summe kleiner als
$$ \sum_{n=2}^\infty \frac{1}{ log(2) \cdot \left[n\cdot log(2)+n\cdot log(log(2))\right]^p}=$$ $$\frac{1}{log(2)\cdot [log(2)+log(log(2))]^p}\sum_{n=2}^\infty\frac{1}{n^p}$$
Und diese ist konvergent für \( p \gt 1 \)

Mit den gleichen Argumenten zeigt man, dass die Reihe für p=1 divergiert.

Ich hoffe das hiflt.
einfacher mit Integralkriterium

Dann zeig dochmal wie einfach es ist.

Die angegebene Reihe ist Riemann'sche Summe zum Integral

\( \int \limits_{2}^{\infty} \frac{1}{x \cdot \log (x) \cdot\left(\log (\log (x))^{p}\right.} d x \)

mit der Stammfunktion

\( \left\{\begin{array}{ll}\frac{1}{1-p} \cdot\left(\log (\log (x))^{1-p}\right. & \text { falls } p \neq 1 \\ \log (\log (\log (x))) & \text { falls } p=1\end{array}\right. \)

woraus sich die Konvergenzaussagen unmittelbar ergeben.

Ja, das ist auch gut. Habe die Stammfunktion so schnell nicht erkannt. Wenn man die sofort errät, ist es sicherlich einfach.

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