Determine se a série é absolutamente convergente, condicionalmente convergente ou divergente.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma série infinita assim:
Queremos descobrir se essa série converge absolutamente, converge condicionalmente ou diverge. Para isso, vamos precisar usar alguns conceitos de séries infinitas e critérios de convergência.
Passo 2
Primeiro, vamos entender como é o termo geral dessa série. Observando os numeradores e denominadores, percebemos que:
No numerador: temos um produto que aumenta de 3 em 3 começando com 1, ou seja, .
No denominador: temos um produto que aumenta de 2 em 2 começando com 3, ou seja, .
Então, o termo geral pode ser escrito como:
Passo 3
Agora, para saber se a série converge ou diverge, vamos usar o Teste da Razão (Teste de D’Alembert). Esse teste é super útil quando temos termos que envolvem produtos ou fatores que crescem com n.
O Teste da Razão diz que:
Se , a série converge absolutamente.
Se , a série diverge.
Se , o teste não dá uma resposta clara e precisamos usar outro método.
Passo 4
Vamos calcular essa razão :
Os termos que se repetem no numerador e denominador vão se cancelar, sobrando:
Passo 5
Agora, vamos calcular o limite quando tende ao infinito:
Dividindo cada termo por :
Passo 6
A gente encontrou que , que é maior que 1. Segundo o Teste da Razão, quando , a série diverge.