Enunciado

Teste a série quanto a convergência ou divergência.

∑ n = 1 ∞ 1 n 1 + 1 / n    

Passo 1

Boa tarde pequeno gafanhoto. Temos que testar a convergência ou divergência da série.Para isso precisamos selecionar um método adequado. Mas primeiro, vamos reescrever a série:

∑ n = 1 ∞ 1 n 1 + 1 / n =   ∑ n = 1 ∞ 1 n ⋅ n 1 n

Temos que

a n = 1 n ⋅ n 1 n

Perceba que essa não é uma integral simples de resolver, também não é interessante utilizar o método da razão devido:

a n + 1 =   1 ( n + 1 ) ⋅ ( n + 1 ) 1 n + 1

E l i m ⁡ a n + 1 a n = l i m ⁡ n ⋅ n 1 n ( n + 1 ) ⋅ ( n + 1 ) 1 ( n + 1 )  

Não ser facilmente encontrado.

Fechou, agora podemos enxergar que podemos usar o teste da Comparação no Limite.Basicamente é o seguinte, se o limite da nossa série dividida por uma outra série qualquer for um número real fixo. Quer dizer que ambas convergem ou divergem. Então, escolhemos um b n , pensando no termo dominante de cada “parte” da série dada. De forma a facilitar a divisão. (Dica importante: Pro método da comparação, sempre procure por b n a partir de séries harmônicas.) Veja:

b n = 1 n

Uma série harmônica, que sabemos que diverge. Pois temos que é uma p-série do tipo

∑ n = 1 ∞ 1 n p

Em que p = 1 . Vamos recordar que esse tipo de série converge para p < 1 .tranquilo até aqui né?

Passo 2

Aplicando o teste da comparação do limite:

lim n → ∞ ⁡ a n b n = l i m n → ∞ 1 n ⋅ n 1 n 1 n

l i m n → ∞ 1 n ⋅ n 1 n ⋅ n 1 = l i m n → ∞ 1 n 1 n =

1 ∞ 0 =   1 > 0

Isso nos diz que, a série

∑ n = 1 ∞ 1 n 1 + 1 n

diverge em comparação com as séries harmônicas divergentes.

Resposta

Diverge.

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