Enunciado

Determine se a série converge ou diverge.

∑ n = 1 ∞ 1 3 n 4 + 1 3

Passo 1

Fala, galera! Tudo beleza?

Tenho certeza que você olhou pra essa série e bateu um desespero, mas relaxa!

A questão quer que a gente determine a convergência ou a divergência dela.

A ideia é fazer uma comparação de uma outra série com a que nos foi dada, certo?

A bomba que a gente pegou tem uma raiz, você viu?

Lembra de alguma série que tenha expoente p ou uma raiz no denominador? Tenho certeza que você lembra!

P-Série!!! ∑ n = 1 ∞ 1 n p

Lembra:

Se p > 1 , a série converge.

Se p ≤ 1 , a série diverge.

Passo 2

Vamos começar comparando nossa série com essa outra aqui:

∑ n = 1 ∞ 1 3 n 4 3

Tá vendo que ela parece uma p-série? Não? Olha este exemplo:

∑ n = 1 ∞ 1 n   = ∑ n = 1 ∞ 1 n 1 2

Agora sim, né?

Então vamos transformar a raiz em expoente e ver se ela é divergente ou convergente.

∑ n = 1 ∞ 1 3 n 4 3 = ∑ n = 1 ∞ 1 3 3 n 4 3

O nosso p , ou seja, 4 3 é > 1 , logo é uma série convergente.

Passo 3

Agora que temos uma série convergente como referência, vamos comparar e “chutar” o sinal de comparação. Teremos:

1 3 n 4 + 1 3 < 1 3 n 4 3

1 3 n 4 + 1 3 < 1 3 3 n 4 3

Multiplicando meio pelos extremos:

3 3 n 4 3 < 3 n 4 + 1 3

Como esta condição é verdadeira, então confirma-se a comparação.

A série dada na questão é, também, convergente!

Resposta

∑ n = 1 ∞ 1 3 n 4 + 1 3   é   c o n v e r g e n t e

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