Prueba de la raíz
El enfoque de la prueba de la raíz es similar al de la prueba de la razón. Considere una serie infinita
vemos que
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Para evaluar este límite, utilizamos la función logaritmo natural. Al hacerlo, vemos que
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Usando la regla de L’Hôpital, se deduce que lnρ = 0, y por lo tanto ρ = 1 para todo p. Sin embargo, sabemos que la serie p solo converge si p > 1 y diverge si p < 1.
TEOREMA 7.6_2. Prueba de la raíz
Considere la serie infinita dada i. Si 0 ≤ ρ <1, entonces la serie infinita converge absolutamente. ii. Si ρ > 1 o ρ = ∞, entonces la serie diverge. iii. Si ρ = 1, la prueba no proporciona ninguna información. |
La prueba raíz es útil para series cuyos términos involucran exponenciales. En particular, para una serie cuyos términos satisfacen
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entonces
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y solo necesitamos evaluar limn → ∞ bn.
EJEMPLO ILUSTRATIVO 7.6_2. Usando la prueba de la raíz
Para cada una de las siguientes series, use la prueba de la raíz para determinar si la serie converge o diverge.
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Solución:
a. Para aplicar la prueba de la raíz, calculamos
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Dado que ρ < 1, la serie converge absolutamente.
b. Tenemos
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(se aplicó la regla de L’Hôpital.)
Como ρ = ∞, la serie diverge.
Elegir una prueba de convergencia
En este punto, tenemos una larga lista de pruebas de convergencia. Sin embargo, no todas las pruebas se pueden usar para todas las series. Cuando se nos da una serie, debemos determinar qué prueba es la mejor para usar. Aquí hay una estrategia para encontrar la mejor prueba para aplicar.
ESTRATEGIA PARA RESOLVER PROBLEMAS: ELEGIR UNA PRUEBA DE CONVERGENCIA PARA UNA SERIE
Considere una serie infinita En los pasos a continuación, describimos una estrategia para determinar si la serie converge.
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