AMKbook.Net Задачи должны иметь решение
Реклама

Задача №1720

Условие

Найти сумму \(n\) первых членов ряда \(\frac{1}{1\cdot{2}}+\frac{1}{2\cdot{3}}+\ldots+\frac{1}{n\cdot(n+1)}+\ldots\). Доказать сходимость ряда, пользуясь непосредственно определением сходимости. Найти сумму ряда.

Решение

Общий член ряда: \(u_n=\frac{1}{n(n+1)}=\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1}\). Частичная сумма ряда:

\[ S_n =\sum\limits_{k=1}^{n}u_k =\sum\limits_{k=1}^{n}\left(\frac{1}{k}-\frac{1}{k+1}\right) =\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{k}-\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{k+1}=\\ =\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{k}-\sum\limits_{k=2}^{n+1}\frac{1}{k} =\sum\limits_{k=1}^{n+1}\frac{1}{k}-\frac{1}{n+1}-\left(\sum\limits_{k=1}^{n+1}\frac{1}{k}-1\right) =1-\frac{1}{n+1}. \]
\[ \lim_{n\to\infty}S_n =\lim_{n\to\infty}\left(1-\frac{1}{n+1}\right) =1. \]

Ряд сходится, его сумма равна 1.

Ответ: \(S_n=1-\frac{1}{n+1}\), \(S=1\).
Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №9Ряды
Параграф №1Числовые ряды
Задача №2727