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¿Por qué el criterio de convergencia de una serie de potencias no implica que todas las series con términos limitados convergen?

Estoy leyendo Complejo en Simple por David C. Ullrich. No es el resultado de lo que estoy deduciendo falsas conclusiones, por lo que deben ser malentendido de alguna manera:

Lema 1.0. Supongamos $(c_n)_{n = 0}^{\infty}$ es una secuencia de números complejos, y definir $R \in [0, \infty]$ por

$$R = \sup \{r \ge 0: \text{the sequence } (c_nr^n) \text{ is bounded}\}.$$

Entonces, el poder de la serie de $\sum_{n=0}^{\infty}c_n(z-z_0)^n$ converge absoluta y uniformemente en cada subconjunto compacto de la disco $D(z_0, R)$ y difiere en cada punto de $z$ con $|z-z_0|>R$.

Mi falsa conclusión:

Deje $c_n$ ser una secuencia de números complejos y supongamos que $c_n r^n$ está acotada. A continuación, $\sum_{n=0}^{\infty} c_n r^n$ converge.

Mi razonamiento:

Deje $c_n$ ser cualquier secuencia de números complejos. La serie $\sum_{n=0}^{\infty}c_n(z-z_0)^n$ converge absolutamente siempre $|z - z_0|<R$, lo $\sum_{n=0}^{\infty}c_nr^n$ converge siempre que $r < R$, lo $\sum_{n=0}^{\infty}c_nr^n$ converge siempre que $c_n r^n$ está acotada.

7voto

Dick Kusleika Puntos 15230

El hecho de que $c_n r^n$ es acotado, significa que $r$ está en el conjunto estamos tomando el sup de, por lo $r \le R$. Pero la convergencia de $\sum_{n=0}^\infty c_n s^n$ sólo está garantizada para $s < R$. Podría muy bien ser que $r=R$; un ejemplo sencillo es $c_n = (-1)^n$ e $r=1$.

5voto

Adam Malter Puntos 96

La condición $r<R$ no es equivalente a que $c_nr^n$ esté delimitado. Es posible que $c_nr^n$ también esté limitado a $r=R$ , y en ese caso no podemos concluir que la serie converja.

3voto

Shabaz Puntos 403

El problema viene en el último paso. Sólo porque $\sum_{n=1}^\infty c_nr^n$ converge con $r \lt R$ usted puede llegar a la conclusión de que $\sum_{n=1}^\infty c_nR^n$ converge. Como ejemplo, vamos a $c_n=1$ para todos los $n$. Tomamos nota de que $R=1$ aquí. $c_nR^n=1$, por lo que es acotada. Para cualquier $r \lt 1$, $\sum_{n=1}^\infty c_nr^n$ converge absolutamente, sino $\sum_{n=1}^\infty c_nR^n$ no converge.

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