Μαθηματικά Για Οικονομολόγους ΙΙΙ (1406)

Ιστολόγιο

Επιστροφή

Σύνοψη Διαλέξεων 13ης-14ης (2019-20)

Κυριακή, 8 Δεκεμβρίου 2019 - 7:14 μ.μ.

Εστιάζοντας κυρίως στο ζήτημα της διακρίβωσης του εάν δεδομένη σειρά υπάρχει, ξεκινήσαμε την διατύπωση θεμελιώδους λογισμού σειρών που βασίζεται στον λογισμό που έχουμε αναπτύξει για τα όρια. Έτσι καταρχάς είδαμε ότι όταν η αρχική ακολουθία αποτελείται από ομόσημους όρους τότε και επειδή η ακολουθία μερικών αθροισμάτων αυτής είναι μονότονη, η σχετική σειρά θα υπάρχει ανν η ακολουθία μερικών αθροισμάτων είναι φραγμένη.

Στα πλαίσια αυτού, ασχοληθήκαμε με ασκήσεις όπου καλούμασταν να αποφανθούμε για το αν δεδομένη σειρά συγκλίνει. Σε αυτές η φραγή της σχετικής Α.Μ.Α. προέκυπτε από την επιλογή κατάλληλης πραγματικής ακολουθίας η οποία δεν ήταν γενικά προφανής. Κατανοήσαμε έτσι την ανάγκη ύπαρξης "υπολογιστικά απλού" τρόπου διαπίστωσης της σύγκλισης σε κάποιες τουλάχιστον περιπτώσεις.

Μέσω παραδείγματος παρατηρήσαμε ότι σε κάποιες περιπτώσεις η φραγή αυτή είναι δυνατόν να προκύψει μέσω της κατά σημείο σύγκρισης της παραπάνω με κατάλληλα επιλεγμένη συγκλίνουσα γεωμετρική. Αυτό τελικά θα μας οδηγήσει στην κατασκευή γενικού κριτηρίου το οποίο θα μας πληροφορεί σε κάποιες περιπτώσεις για το αν δεδομένη σειρά υπάρχει μέσω μιας υπολογιστικά "λιγότερο περίπλοκης" διαδιακασίας.

Εξετάσαμε στοιχεία του λογισμού σειρών που άπτονται άλγεβρας συγκλινουσών σειρών, σχετίσαμε το ζήτημα της σύγκλισης σειράς με την σύγκλισης της σειράς που προκύπτει αν από την αρχική εξαιρέσουμε πεπερασμένο πλήθος των αρχικών της όρων, ενώ αφήσαμε για αργότερα το χρήσιμο ζήτημα του πως μπορούμε να μετασχηματίζουμε δείκτες άθροισης σε σειρές χρησιμοποιώντας γνησίως αύξοντες μετασχηματισμούς.

Πρόχειρες σημειώσεις για τα παραπάνω μπορείτε να βρείτε εδώ, εδώ και εδώ.

Περαιτέρω Ασκήσεις

Αν $\sum_{i=0}^{\infty} \alpha^{i},\: \sum_{i=0}^{\infty}\beta^{i}$ υπάρχουσες γεωμετρικές σειρές τότε με τι ισούται η $\sum_{i=0}^{\infty} (\alpha^{i}-\beta^{i})$ και γιατί;
Ισχύει ότι $\sum_{i=0}^{\infty}a_{i}b_{i}=\sum_{i=0}^{\infty}a_{i}\sum_{i=0}^{\infty}b_{i}$ ; Υπάρχει περίπτωση να μην υπάρχει κάποια από τις δύο σειρές στην δεξιά πλευρά και να υπάρχει η σειρά στην αριστερή πλευρά της εν λόγω ισότητας;
Να δείξετε ότι $\lim_{k\rightarrow\infty}\sum_{i=k}^{\infty}x_{i}=0$ όταν η σειρά $\sum_{i=0}^{\infty}x_{i}$ υπάρχει.
Δείξτε ότι η σειρά $\sum_{i=0}^{\infty}\frac{x^{i}}{i!}$ συγκλίνει για κάθε $x\geq 0$ .
Δείξτε ότι η σειρά $\sum_{i=0}^{\infty}\frac{1}{(i+1)^m},\: 0\leq m <1$ αποκλίνει.
Δείξτε ότι η σειρά $\sum_{i=0}^{\infty}\exp(-(i^{m}))$ για όποιο $m>1$ συγκλίνει. Υπόδειξη: Μπορείτε να συσχετίσετε την συμπεριφορά της εν λόγω σειράς με την ανάλογη υπεραρμονική. Μπορείτε για μεγαλύτερη ευκολία να ασχοληθείτε με την $\sum_{i=0}^{\infty}\exp(-(i+1)^{m}))$ ή/και να δείτε την προηγούμενη μόνο για m=2).
Δείξτε ότι η σειρά $\sum_{i=1}^{\infty}\frac{1}{\ln(i)+1}$ αποκλίνει.