Enunciado

Se ∑ a n e ∑ b n forem ambas séries convergentes com termos positivos, é verdade que ∑ a n b n também será convergente?

Passo 1

Fala, amigos! Tudo na tranquilidade?

A questão basicamente quer saber se, caso a gente multiplique duas séries convergentes de termos positivos, esse produto também vai ser convergente.

Se uma série ∑ a n   é convergente, seu limite é:

lim n → ∞ ⁡ a n = 0

Se ela converge, ela converge para algum valor, então veja como nossas séries sempre estarão entre dois valores, ou sejam, são limitadas e é essa lógica que vamos usar aqui na resolução.

Vem comigo!

Passo 2

Se nossas séries ∑ a n e ∑ b n são convergentes, as sequências a n e b n são limitadas, portanto podemos escrever assim:

0 ≤ a n ≤ N 1

Onde esse N 1 é o valor máximo que a sequência assume. Mesma lógica para b n :

0 ≤ b n ≤ N 2

Agora é só multiplicar essas desigualdades:

0 ≤ a n b n ≤ N 1 N 2

Portanto, ∑ a n b n é uma série com limite inferior e superior, ou seja, é limitada e, portanto, é convergente.

Resposta

Sim.

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Use o teste da integral para determinar se as séries nos Exercícios 1-10 convergem ou divergem. Certifique-se de que as condições do teste da integral sejam satisfeitas.
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