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Cómo aproximar la suma de un convergentes, positiva serie

$$S=\sum_{n=0}^{\infty}\frac1{e^n(n^2+1)}$$

Esta serie converge porque el término general que se va a $0$ más rápido que el de $\dfrac1{n^2}$

Estoy pidió a la aproximación de la serie con un error de $R<10^{-3}$.

¿Cómo puedo hacer esto? Sé que

$$R=\left\lvert S-S_k\right\rvert=\left\lvert \sum_{n=0}^{\infty}\frac1{e^n(n^2+1)}-\sum_{n=0}^{k}\frac1{e^n(n^2+1)}\right\rvert=\sum_{n=k+1}^{\infty}\frac1{e^n(n^2+1)}$$ y que

$$\int_{k+1}^\infty \frac1{e^x(x^2+1)}\mathrm dx\le\sum_{n=k+1}^{\infty}\frac1{e^n(n^2+1)}\leq\int_{k}^\infty \frac1{e^x(x^2+1)}\mathrm dx$$

Mi intento:

$$R=\sum_{n=k+1}^{\infty}\frac1{e^n(n^2+1)}\le\frac1{(k+1)^2+1}\sum_{n=k+1}^{\infty}\frac1{e^n}\underbrace\le_{(1)}\frac1{(k+1)^2+1}\int_k^\infty \frac1{e^x}\mathrm dx= \frac1{(k+1)^2+1}\frac1{e^k}<10^{-3}\quad (*)$$

$(1):$ a medida que la serie es decreciente, positiva y continua, que puede cambiar a la integral.

$(*)$ es cierto para $k=4$.

Es este un enfoque correcto?

P. S. El ejercicio proviene de Cálculo Problemas, 16.18, página 231.

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marty cohen Puntos 33863

Fácilmente computable límite superior es

$$R =\sum_{n=k+1}^{\infty}\frac1{e^n(n^2+1)} \lt \frac1{(k+1)^2}\sum_{n=k+1}^{\infty}\frac1{e^n} =\frac1{(k+1)^2e^{k+1}(1-1/e)}$$

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