Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. A gente tem uma série infinita dada por:
E a pergunta é: essa série converge pelo teste da razão? Para resolver isso, vamos usar o Teste da Razão, que é uma técnica da Análise de Séries para verificar se uma série converge ou não. Esse teste nos ajuda a comparar termos consecutivos da série para ver como eles se comportam quando cresce.
Passo 2
O próximo passo é aplicar o Teste da Razão. Esse teste diz que a série converge se o limite:
for menor que 1 (). Se , a série diverge, e se , o teste não é conclusivo.
Passo 3
Vamos identificar na nossa série:
Então, precisamos calcular :
Passo 4
Agora, vamos formar a razão :
Simplificando essa expressão:
Passo 5
Agora, vamos calcular o limite dessa razão quando tende ao infinito:
Para simplificar, vamos observar os termos de maior grau no numerador e no denominador:
No numerador:
No denominador:
Então, o limite fica:
Passo 6
Segundo o Teste da Razão, se , o teste não é conclusivo. Isso significa que, com o Teste da Razão, não conseguimos determinar se a série converge ou diverge. Precisamos usar outro método para analisar a convergência dessa série.
Resposta
A série não converge pelo Teste da Razão, já que o limite não nos dá uma conclusão definitiva.