Math Problem Statement

vad konvergerar denna serie emot

∑ 𝑛

1 ∞ 1 𝑛 2 n=1 ∑ ∞ ​

n 2

1 ​

Solution

Du frågar om konvergensen av serien:

n=11n2\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^2}

Denna serie är en välkänd serie inom matematiken och kallas för Baselsumma. Det är en p-series där exponenten p=2p = 2.

För att undersöka om serien konvergerar, kan vi använda en standardtest som kallas för p-serietestet. Om serien är på formen:

n=11np\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^p}

där p>1p > 1, så konvergerar serien. Eftersom p=2p = 2 här, så konvergerar serien definitivt.

Summa för denna serie:

Den exakta summan av denna serie är också känd och är:

n=11n2=π26\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^2} = \frac{\pi^2}{6}

Detta resultat upptäcktes av den italienske matematikern Leonhard Euler på 1700-talet.

Sammanfattning:

Serien konvergerar mot π26\frac{\pi^2}{6}.

Vill du ha mer detaljer om hur detta bevisas eller kanske om liknande serier?

Relaterade frågor:

  1. Vad är en p-serie och hur kan vi generalisera den för andra värden av pp?
  2. Hur beräknade Euler summan π26\frac{\pi^2}{6} för denna serie?
  3. Hur påverkar värdet på pp konvergensen i en p-serie?
  4. Vad är den konvergenshastigheten för serier som denna?
  5. Hur kan man använda numeriska metoder för att approximera summor av serier som denna?

Tips:

När du arbetar med serier, särskilt p-serier, är det viktigt att känna till testet för konvergens (som p-serietestet) för att snabbt kunna avgöra om en serie konvergerar eller divergerar.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Series
Convergence
P-series
Summation

Formulas

∑n=1∞ 1/n^2
π^2/6

Theorems

p-series test
Basel problem

Suitable Grade Level

Grades 11-12