Konvergiert die Reihe k/(1+k^2)?

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Die von Dir angegebene Reihe divergiert, da man sie so umformen kann, dass sie die divergente Harmonische Reihe majorisiert.

Das von Dir angegebene Integral ist das sogenannte Dirichlet-Integral. Dies kann man mit Feynman‘s Trick lösen, indem man



setzt, I(t) nach t ableitet, die Ableitung doppelt partiell integriert, dann wieder nach t integriert und das Integral I(t) schliesslich an der Stelle t=0 auswertet:

https://www.youtube.com/watch?v=ZZccxuOpb4k

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – PhD Analytische & Algebraische Zahlentheorie

Fragestellendes 
Fragesteller
 07.04.2024, 15:36

Vielen Dank!

Eine Frage hätte ich aber noch, wie kann man die Reihe umformen sodass sie die harmonische Reihe majorisiert. Ich meine k/(1+k^2) < k/k^2=1/k

wenn dann, dann ist die harmonische Reihe doch eine majorante. Und die harmonische Reihe divergiert, also kann man nichts aussagen

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ChrisGE1267  07.04.2024, 15:42
@Fragestellendes

So geht das:

summe k/(1+k^2) = summe 1/((1/k) + k) > summe 1/(k + k) = 1/2 summe 1/k,

da 1/k < k für alle k>2

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k / (1 + k^2) = k / (k * (1 / k + k)) = 1 / (1 / k + k)

Und das konvergiert gegen Null.