Classifique as séries abaixo como Divergente, Condicionalmente convergente ou Absolutamente Convergente
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma série infinita pra analisar: . Nosso objetivo aqui é descobrir se essa série é divergente, condicionalmente convergente ou absolutamente convergente. Para isso, vamos usar alguns conceitos de matemática sobre séries, como teste da convergência absoluta e o teste da série alternada.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa cada tipo de convergência:
Convergente Absolutamente: Se a série formada pelos valores absolutos dos termos da série original converge, então a série original também converge absolutamente.
Convergente Condicionalmente: Se a série original converge, mas a série dos valores absolutos não converge, então a convergência é condicional.
Divergente: Se a série original não converge, ela é divergente.
Passo 3
Vamos começar verificando a convergência absoluta. Para isso, consideramos os valores absolutos dos termos da série:
Sabemos que para todo . Então:
Passo 4
Agora, vamos analisar a série . Podemos notar que cresce exponencialmente, muito mais rápido que . Para verificar a convergência, podemos usar o Teste da Comparação.
Sabemos que é uma série geométrica com razão , que converges. Já que , pela comparação, a série também converge.
Passo 5
Como a série dos valores absolutos converge, concluímos que a série original converge absolutamente. Não precisamos verificar a convergência condicional, pois a convergência absoluta é uma condição mais forte.