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comparar dos series con desigualdad

Supongamos que nos dan $$B = \frac{1}{q+1}+\frac{1}{(q+2)(q+1)}+\frac{1}{(q+3)(q+2)(q+1)}+...$$ Entonces queremos que se convierta en $$B<\frac{1}{q+1}+\frac{1}{(q+1)^2}+\frac{1}{(q+1)^3}+...$$ En realidad, ¿por qué esta desigualdad vale? En otras palabras, ¿cómo sabemos que la desigualdad se mantiene para todos los términos, ya que no sabemos lo que sucederá en el término mayor.

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Tenga en cuenta que $q+a > q+1$ para $a>1$ . Por lo tanto, obtenemos que $\dfrac1{q+a} < \dfrac1{q+1}$ para $q>-1$ . Esto significa para $q>-1$ tenemos $$\prod_{a=1}^k \dfrac1{q+a} < \prod_{a=1}^k \dfrac1{q+1} = \dfrac1{(q+1)^k} \,\,\,\,\,\,\,\,\, \forall k >1$$ Por lo tanto, para $q>-1$ tenemos $$B = \sum_{k=1}^{\infty} \left(\prod_{a=1}^k \dfrac1{q+a} \right) < \sum_{k=1}^{\infty} \dfrac1{(q+1)^k} $$

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speciousfool Puntos 950

En primer lugar, debe tener más claro qué $q$ puede ser para que esta afirmación sea cierta. Una vez establecidas las restricciones sobre $q$ compare $B$ a la expresión de la desigualdad término a término. Obsérvese que para números reales mayores o iguales que $0$ si $a \lt b$ entonces $\frac{1}{a} \gt \frac{1}{b}$ . $q+1 \lt q+n$ donde $n \in \mathbb{N} \gt 1$ . No olvide pensar en lo negativo $q$ también.

Otra táctica: aplicar la inducción a $B_n$ con caso base $n = 2$ . Utilice $a \lt b$ entonces $\frac{1}{a} \gt \frac{1}{b}$ y una descomposición fraccionaria parcial del $n+1$ del lado derecho para demostrar la $n+1$ caso.

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