Neskončne vrste in konvergenca (Derive)

Neskončne vrste in konvergenca (Derive)

Avtor: Aktivna matematika

Učni cilji: Učni list na temo neskončnih vrst in konvergence delnih vsot s pomočjo programa Derive 6.

Uvod

Zapomnimo si:

 
Vsota
je vrsta.



Te zanima, kdaj lahko tako vrsto izračunamo? Kaj pomeni sešteti neskončno členov? Poglej si kaj je delna vsota, nato pazljivo preglej primer ter reši nalogo.

 
je delna vsota.



Delno vsoto (vsoto členov) danega zaporedja in števila členov, vedno lahko (včasih res malo težje) izračunamo. Pa si zato pomagajmo z njo.

Primer

Proučimo konvergentnost vrste
Delna vsota te vrste je

S pomočjo programa Derive jo lahko izračunamo:

 1/(k(k+1)) 
 Calculus/Sum 
 Simplify 



Izračunajmo nekaj delnih vsot ...

 Simplify/Variable Substitution 
 Simplify 

Primer

Opazimo, da se zaporedje delnih vsot približuje vrednosti . Čim večji je , tem manj se delna vsota razlikuje od . Izračunajmo limito delnih vsot.

 Calculus/Limit
 Simplify 



Zaporedje delnih vsot torej konvergira. Zato konvergira tudi vrsta. Limita delnih vsot je vsota vrste. Torej velja:

Geometrijska vrsta

 
Če vrsta nastane iz geometrijskega zaporedja, jo imenujemo geometrijska vrsta.
Poglejmo si geometrijsko vrsto
Delna vsota te vrste je
S pomočjo programa Derive jo lahko izračunamo.
 (1/2)^(k-1) 
 Calculus/Sum 
 Simplify 



Izračunajmo nekaj delnih vsot ...

 Simplify/Variable Substitution  
 Simplify 

Geometrijska vrsta

Ali lahko sklepamo, da je zaporedje delnih vsot konvergentno? Izračunajmo limito zaporedja delnih vsot:

 Calculus/Limit 
 Simplify 



Kaj odloča o konvergentnosti geometrijske vrste (podane s prvim členom zaporedja ter količnikom tega geometrijskega zaporedja)? S pomočjo programa DERIVE se lahko še malo poigramo:

  • Spreminjajmo prvi člen , , ,
  • Spreminjajmo količnik zaporedja .

Za vsak primer izračunajmo nekaj delnih vsot in ugotovimo, kako je s konvergenco zaporedja delnih vsot. Dokaz, kdaj je geometrijska vrsta konvergentna, pa naredimo na "klasičen" način.

Naloge

Preuči konvergentnost naslednji vrst. S pomočjo postopka izpolni tabelo.

VRSTAVNOS ZA DERIVESPLOŠNI ČLENDELNA VSOTADELNA VSOTA JE
 1/(k(k+1)) 

1)Vnos delne vsote.
 Calculus/Sum 
2)Izračunaj nekaj delnih vsot (...).
 Simplify/Variable Substitution 
 Simplify  
3)Poskusi ugotoviti, kaj se zgodi s členi zaporedja v vrsti, kaj z delnimi vsotami.
Kaj, če število členov v delni vsoti še povečaš?
4)Izračunaj limito delnih vsot.
 Calculus/Limit 
 Simplify  
5)Kaj lahko poveš o vrsti?
0%
0%