Post by J.Fpomysl o czym bardziej delikatnym
np 1/(n*sin(n)).
A jak brzmi pytanie.
1/(n*sin(n)) nie jest szeregiem zbieżnym, bo ciag 1/(n*sin(n)) nie zbiega do 0.
Twierdzenie Dirichleta o aproksymacji:
dla każdej niewymiernej alfa, dla każdego N znajdę taką pare liczb naturalnych p,q gdzie q <=N,
ze
|q alfa - p | < 1/N
Jak już mam p i q, mogę to poprawić, biorąc N=q i te same p i q
Weżmy alfa = 2pi
|q 2pi - p | < 1/N
Czyli dla każdego N mogę znaleźć p<N, takie, że |sin(p)| < 1/N
Dowod:
sin(p) = sin(p - q 2pi ) = sin(x)
najpierw z okresowości, potem oznaczam x = q 2pi - p..
Oczywiście, skoro -1/N <x < 1/N, to (skor 1/N małe)
-1/N < sin(x) < 1/N
albo |sin(x)|<1/N
Co wiecej, możemy znaleść nieskończony ciąg takich par N_i, p_i:
Niech N,p,q będzie poprzednio znalezionym zestawem spełniającym
|q 2pi - p | < 1/N
2pi jest niewymierne, wiec q 2pi - p =/=0
Mogę wiec zapytać Tw Dirichleta o N2 > 1/(q 2pi - p)
Weim, że istnieją indeksy p2 q2 < N2 spełniające |q2 2pi - p2|<1/N2,
i na pewno nie są to te same indeksy, co poprzednio, bo
N2 > 1/(q 2pi - p) ozancza, że (q 2pi - p)>1/N2.
Mam więc nieskończony ciąg indeksów p_i, N_i, dla ktorych
|sin(p)|<1/N
czyli
1/|sin(p)| > N
1/|sin(p)| > N
1/sin(p)p > N/p
Ponieważ q<N,
|1/sin(p)p| > N/p > q/p. a q/p -> 1/(2pi).
Mamy nieskończoną liczbę indeksów, dla ktorej nasz ciąg jest oddzielony od 0. Nie ma zbieżności
ciagu, szereg nie moze mieć granicy.
Post by J.Fna potrzeby szeregu to moze 1/(n^2*sin(n))
To ejst trudniejsze. Spodziewamy się zbieżności. Ale to tego trzeba mieć oszacowanie
w drugą stronę. Jak bardzo _źle_ pi jest aproksymowana przez lczby wymierne.
Coś, co nam powie, że |q pi - p | > jakaś_funkcja(q).
Maksymalne n, dla ktorego
|pi - p/q | < c/q^n
zachodzi dla nieskonczenie wielu (p,q) nazywamy stopniem niewymierności.
I, dla pi... nie bardzo wiemy, ile to jest. Górne ograniczenie to n=7.103...
To oznacza, że | pi - p/q | > c/q^7.2
jest spełnione dla skończenie wiele p,q
więc też na wiemy, że ciąg
1/(n^8.2 sin(n)) na pewno jest zbieżny do 0 (i to 8.2 najprawdopodobniej da się poprawić,
ale nie wiemy do ilu).
Z tego, że ciąg zbiega do 0 nie wynika od razu, że szreg ejst zbieżny, ale to jest naprzemienne,
jakoś pewnie dałoby się rozmasować.
pzdr
bartekltg