Enunciado

Determine se a série é absolutamente convergente, condicionalmente convergente ou divergente:

∑ n = 1 ∞ 1 + 1 n n 2

Passo 1

Oi, turma! Como vai?

A questão pede o comportamento da série:

∑ n = 1 ∞ 1 + 1 n n 2

Quando temos séries com termos exponenciais (incógnita no expoente), isso é um forte indicativo de que o Teste da Raiz será bem útil aqui:

  1. Se lim n → ∞ ⁡ | a n | n = L < 1 , então a série ∑ a n   é absolutamente convergente (e, portanto, convergente)
  2. Se lim n → ∞ ⁡ | a n | n = L > 1 ou lim n → ∞ ⁡ | a n | n = ∞ , então a série ∑ a n   é divergente.
  3. Se lim n → ∞ ⁡ | a n | n = 1 o Teste da Raiz não é conclusivo.

Vamos desenrolar isso!

Passo 2

Vamos usar o teste da raiz. Colocando:

a n = 1 + 1 n n 2 = 1 + 1 n n ⋅ n

Escrevendo no formato que queremos e já simplificando pela propriedade da radiciação:

c b b = c

Ficamos com:

a n n =     1 + 1 n n ⋅ n n = 1 + 1 n n

Passo 3

Chegamos num limite fundamental, ou seja, naquele tipo de limite que já sabemos o formato e o resultado:

lim n → ∞ ⁡ a n n =   l i m n → ∞   1 + 1 n n = e

Como e > 2 , temos que L > 1 . Logo, a série diverge pelo teste da raiz.

Resposta

A série diverge.

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