calculus

Convergencia

Una sucesión o serie converge si se aproxima a un límite finito. En caso contrario, diverge. Los criterios de convergencia determinan cuál caso aplica.

La convergencia describe cuándo una sucesión o serie se aproxima a un límite finito.

Sucesión: {an}\{a_n\} converge a LL si para todo ε>0\varepsilon > 0 existe un NN tal que anL<ε|a_n - L| < \varepsilon para todo n>Nn > N.

Serie: an\sum a_n converge si sus sumas parciales SnS_n convergen.

Criterios estándar:

  • Criterio del término n-ésimo: an↛0a_n \not\to 0 → diverge.
  • Serie geométrica: rn\sum r^n converge si y solo si r<1|r| < 1.
  • Criterio de comparación: acotar con una serie conocida.
  • Criterio del cociente: liman+1/an<1\lim |a_{n+1}/a_n| < 1 → converge.
  • Criterio de la integral: relaciona an\sum a_n con 1f(x)dx\int_1^\infty f(x) dx.
  • Criterio de la serie alternada: (1)nbn\sum (-1)^n b_n converge si bn0b_n \to 0 de forma monótona.

La convergencia absoluta (an\sum |a_n| converge) es más fuerte que la convergencia condicional. La serie armónica 1/n\sum 1/n diverge; (1)n/n\sum (-1)^n/n converge (alternada).