Combinación alterna de una serie convergente y divergente

He estado luchando con esta pregunta durante días y siento que me debo estar perdiendo algo simple. Puedo ver intuitivamente por qué el resultado es verdadero, pero no puedo encontrar una prueba. La pregunta es la siguiente:

Dejar a norte y b norte ser números no negativos tales que norte = 1 a norte diverge y norte = 1 b norte converge Definir una serie ( s norte ) norte configurando s 1 = a 1 , s 2 = a 1 b 1 y s 3 = a 1 b 1 + a 2 y así sucesivamente para general norte 2 :

s 2 norte 1 = a 1 b 1 + a 2 b 2 + . . . + ( a norte 1 b norte 1 ) + a norte

s 2 norte = a 1 b 1 + a 2 b 2 + . . . + ( a norte b norte )

Muestra esa ( s norte ) norte diverge

Estoy luchando para hacer cualquier uso de la información sobre el a norte y b norte serie. Todo lo que se me ocurre implica reorganizar la suma, pero tal como lo entiendo, no puedo hacer esto ya que el reordenamiento no es necesariamente válido ya que las sumas van a .

El único intento que se me ocurrió fue centrarme en las subsecuencias pares e impares por separado. Encontré que para la subsecuencia par la diferencia entre los términos es a norte b norte y para la subsecuencia impar a norte + 1 b norte . Lo sé desde la primera prueba de comparación. a norte debe ser mayor que b norte para un número infinito de términos o norte = 1 a norte sería convergente. Por lo que puedo ver, esto significa que hay un número infinito de veces en las que la diferencia entre los términos es positiva, pero aún podría haber más veces en las que es negativa, así que no veo cómo deducir de esto que las sumas siempre están creciendo.

Agradecería si alguien pudiera darme algún tipo de pista sobre la dirección correcta a seguir.

Respuestas (1)

Llamar A = norte = 1 A norte . La intuición aquí es que ( s norte ) norte = 1 básicamente tiende hacia el límite A , menos el b norte serie. Es decir, más allá de algún punto, el agregado a norte términos a la sucesión s norte realmente no agregará nada; y luego nos quedaremos solo con el b norte , que al divergir, hará que el conjunto s norte divergir

Entonces, para mostrar que norte = 1 s norte diverge, elige algún número METRO . Para algunos grandes norte , | A norte = 1 k a norte | es muy pequeño para todos k norte . De este modo, norte = 1 k s norte = norte = 1 k a norte norte = 1 k b norte está muy cerca A norte = 1 k b norte . Pero el b norte la serie se va al infinito.

Mi problema es que pensé que la reorganización de norte = 1 k s norte = norte = 1 k a norte norte = 1 k b norte no es válido como lo tomas yendo al infinito, ya que no podemos reordenar la suma sin saber que es absolutamente convergente? ¿No es esto correcto?