schoolМатематика
verifiedРешено AI
Исследование сходимости ряда ∑ ln(n)/n
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Ряд ∑ ln(n)/n расходится. Это доказывается с помощью признака сравнения и интегрального признака Коши.
Подробное решение
Задание: Исследуйте на сходимость ряд \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{\ln(n)}{n}\).
Решение:
Для исследования данного числового ряда с положительными членами воспользуемся признаком сравнения.
1. Рассмотрим общий член ряда:
\[a_n = \frac{\ln(n)}{n}\]
2. Известно, что для всех \(n \ge 3\) выполняется неравенство \(\ln(n) > 1\).
3. Сравним наш ряд с гармоническим рядом \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n}\), про который известно, что он расходится.
4. Так как при \(n \ge 3\) справедливо неравенство:
\[\frac{\ln(n)}{n} > \frac{1}{n}\]
а ряд \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n}\) расходится, то по признаку сравнения исходный ряд также расходится.
5. Также можно воспользоваться интегральным признаком Коши. Рассмотрим функцию \(f(x) = \frac{\ln(x)}{x}\) и вычислим несобственный интеграл:
\[\int_{1}^{\infty} \frac{\ln(x)}{x} dx = \int_{1}^{\infty} \ln(x) d(\ln(x)) = \left[ \frac{\ln^2(x)}{2} \right]_{1}^{\infty} = \infty\]
Так как интеграл расходится, то и ряд расходится.
Ответ: расходится.