Σ_[n=1,∞]1/n^αの収束条件に付いて
大学でほとんど数学を履修していなかったもので、無知な質問ですみません。現在、社会人であり公務員試験のため独学で勉強しております。
Σ_[n=1,∞]1/n^αの収束条件についてお聞きしたいです。
解答では、
1)α≦0のとき
2)0<α≦1のとき
3)α<1のとき
で場合分けしています。
そこまでは分かるのですが、そこからy=x^-αとの大小関係で答を導いています(α=0のとき,α=1のときの解答は割愛)。
0<α<1のとき
∫[1,n]x^-αdx ≦Σ_[k=1,n-1]k^-α
よりΣ_[k=1,n]k^-αは発散
α<1のとき
Σ_[k=2,n]k^-αx ≦∫[1,n]x^-αdx =(n^(1-α)-1)/(α-1)≦1/(α-1)
となりSnは上に有界であり、単調増大列となるため、収束する。
となっております。
分からないのは、
・なぜ0<α<1の時とα<1の時とで、Σの範囲が違うのか。
・上に有界であり、単調増大列ならばなぜ収束するのか。
の2点です。
宜しくお願い致します。
お礼
お返事遅れて申し訳ありません。 拙い質問文に真面目に回答してくださり心から感謝しています。ありがとうございました。 自分で何を聞きたいかよく考えて質問すること>>おっしゃる通りです。問題の意図をきちんと掴めていたらこんな質問するはずがありませんよね。熟考せずになんとなくわからないから、という理由で質問してしまったと反省しております。 ご指摘が身に沁みました。少しレベルを落として基礎から積み上げていくつもりですので、もし機会がありましたらお力添え頂ければ、と思います。