bc calculus series convergence/divergence b notesheet name: direct โฆย ยท direct comparison test...
TRANSCRIPT
BC Calculus Series Convergence/Divergence B Notesheet Name: _________________________________
Direct Comparison Test (DCT) If ๐๐ โฅ 0 and ๐๐ โฅ 0, If โ ๐๐
โ๐=1 converges and 0 โค ๐๐ โค ๐๐, then โ ๐๐
โ๐=1 converges.
If โ ๐๐
โ๐=1 diverges and 0 โค ๐๐ โค ๐๐, then โ ๐๐
โ๐=1 diverges.
Note: You must state/show the inequality when stating the conclusion of this test.
Example 1 Determine whether the following series converge or diverge.
a) โ
๐3
๐3 + 1
โ
๐=1
b) โ
1
๐3
โ
๐=1
c) โ
1
3๐ + 2
โ
๐=1
d) โ
1
โ๐ โ 1
โ
๐=4
e) โ
|cos ๐|
2๐
โ
๐=1
f)
โ1
๐4 โ 10
โ
๐=2
Limit Comparison Test (LCT)
If ๐๐ โฅ 0 and ๐๐ โฅ 0, and lim๐โโ
๐๐
๐๐= ๐ฟ or lim
๐โโ
๐๐
๐๐= ๐ฟ, where ๐ฟ is both finite and positive, then the two series
โ ๐๐
โ
๐=1
๐๐ โ ๐๐
โ
๐=1
either both converge or both diverge. Note: You must show the limit when stating the conclusion of this test.
Example 2 Determine whether the following series converge or diverge.
a) โ
1
3๐2 โ 4๐ + 5
โ
๐=1
b) โ
๐4
4๐5 โ ๐3 + 7
โ
๐=1
c) โ
1
๐3 โ 2
โ
๐=2
d) โ
1
โ3๐ โ 2
โ
๐=1
Ratio Test Let โ ๐๐
โ๐=1 be a series of nonzero terms.
โ ๐๐โ๐=1 converges if lim
๐โโ|
๐๐+1
๐๐| < 1
โ ๐๐โ๐=1 diverges if lim
๐โโ|
๐๐+1
๐๐| > 1
The ratio test is inconclusive if lim๐โโ
|๐๐+1
๐๐| = 1
Example 3 Determine whether the following series converge or diverge.
a) โ
2๐
๐!
โ
๐=1
b) โ
๐2(3๐ + 1)
2๐
โ
๐=1
c) โ
(๐ + 1)!
3๐
โ
๐=1
d) โ
3๐โ1
๐ โ 2๐
โ
๐=1
Root Test Let โ ๐๐
โ๐=1 be a series of nonzero terms.
โ ๐๐โ๐=1 converges if lim
๐โโโ|๐๐|๐
< 1
โ ๐๐โ๐=1 diverges if lim
๐โโโ|๐๐|๐
> 1
The root test is inconclusive if lim๐โโ
โ|๐๐|๐= 1
Example 4 Determine whether the following series converge or diverge.
a) โ
๐2๐
๐๐
โ
๐=1
b) โ (
3๐ + 4
2๐)
๐โ
๐=1