Obligatorisk innlevering nr.1 FOA130 h-2004 2.okt.
(frist 2 uker)
Nr1. Gitt:
∞ (1)k
(1) ∑
k=1 k
a) Det som står skrevet i (1) er symbol for en rekke. Hvilken rekke er
det? *)
b) Rekken i (1) er konvergent. Hvilken setning kan du bruke for å vise
at den konvergerer. (Du skal ikke gjennomføre undersøkelsen).
c) Symbolet i (1) har også en annen betydning, nemlig rekkens grense-
verdi. Det kan vises at grenseverdien er -ln2, altså har vi at:
∞ (1)k
(2) -ln2 = ∑
k=1 k
Skriv opp konkret hva dette betyr idet du bruker "lim-notasjon".
d) Studer leddene i rekken (1) nøye idet du også skriver ut stadig
flere delsummer og finn en begrunnelse for at summen av rekken
må bli negativ. **)
e) Regn så ut summen av denne rekken:
∞ (1)k
(3) ∑
k=2 k
Nr2. Undersøk konvergensen av følgende rekker:
∞ 2+(1)k ∞ (-3)k ∞ lnk
a) ∑ b) ∑ c) ∑ (-1)k·
k=1 k^2+1 k=0 2k+1 k=1 k
∞ k
d) ∑
k=2 k2-3
Nr3. Taylor-rekken til -ln(1-x) i 0 konvergerer mot -ln(1-x) og vi har:
∞ xk
(4) -ln(1-x) = ∑
k=1 k
a) Vis at du får denne rekken ved å integrere rekken for 1/(1-x). ***)
b) Hva kan du ut fra dette si om konvergensområdet til rekken i (4)?
Ved hjelp av (4) kan vi da finne ln(1/2). Forklar hvorfor og
finn så ln(1/2) i form av en uendelig rekke.
Nr4. a) Finn konvergensradius og konvergensområdet til potensrekkene:
∞ k+1 ∞ ∞ k+1
(i) ∑ (x-2)k (ii) ∑ (4x)k (iii) ∑ xk
k=1 k·2k k=0 k=0 k!
b) Prøv å finne hvilke funksjoner rekkene (i) og (ii) i a) definerer,
altså finn en summeformel.
HINT. du må her ta utgangspunkt i kjente rekker samt foreta en
bearbeiding når det gjelder rekke (i). ****)
----------------------------------------------------------------------------
*) for å kunne svare på dette må du vite hva som menes med en rekke.
**) hint merk av på tallinjen hvor de ulike delsummene havner.
***) egentlig må du endre på summasjonsfølgen du får ved integrasjon for
å få oppgitt følge.
∞ ∞
Husk ∑ a(k) = ∑ a(k-1)
k=0 k=1
****) det er også mulig å finne summen av rekke (iii), i hvert fall hvis
du benytter en liten integrasjon.