La serie armonica
Mostriamo ora, come applicazione, che la serie armonica e' divergente
Si definisce serie armonica la serie dei reciproci dei numeri naturali
s = 1 |
+ |
1
2 |
+ |
1
3 |
+ |
1
4 |
+ |
1
5 |
+ |
..... |
Essendo la serie tutta a termini positivi non puo' essere indeterminata, ma puo' essere solamente convergente oppure divergente
Considero la ridotta parziale sk, 2k del resto k-esimo della serie
sk, 2k = |
1
k |
+ |
1
k+1 |
+ |
1
k+2 |
+ |
..... |
+ |
1
k+k |
e' la somma di k termini ed e' sempre maggiore di 1/2, infatti
sk, 2k = |
1
k |
+ |
1
k+1 |
+ |
1
k+2 |
+ |
..... |
+ |
1
k+k |
> |
k
k+k |
= |
1
2 |
infatti i k termini sono decrescenti 1/k < 1/(k+1) < 1/(k+2) < 1/(k+3)... (se aumenta il denominatore il valore della frazione diminuisce) e quindi la loro somma e' maggiore della somma di k volte il termine piu' piccolo 1/(k+k) che vale k/(k+k) = k/2k = 1/2
Ora, per il criterio generale di convergenza se il resto k-esimo non tende a zero la serie non e' convergente, e quindi e' divergente, come volevamo mostrare
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