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Aufgabe:

 \( \sum \limits_{n=1}^{\infty} \frac{1}{(n+1) \log (n+1)} \)

Problem/Ansatz:

Ich weiß einfach nicht wie man bei dieser Reihe weiterkommt, irgendwie funktioniert keins der Kriterien so richtig. Kann mir jemand auf die Sprünge helfen?

Dankeschön und LG :)

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Es geht mit dem Integralvergleichs Kriterium oder dem Cauchy Verdichtungskriterium. Evtl Rückführung auf ein bekanntes Resultat durch Umformung des Summanden.

Der letzte Satz war voreilig.

Aber ust ja schon alles erledigt.

1 Antwort

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Aloha :)

$$S=\sum\limits_{n=1}^\infty\frac{1}{(n+1)\log(n+1)}=\sum\limits_{n=1\pink{+1}}^\infty\frac{1}{((n\pink{-1})+1)\log((n\pink{-1})+1)}=\sum\limits_{n=2}^\infty\frac{1}{n\log(n)}$$

Die Folge \(a_n\coloneqq\frac{1}{n\log(n)}\) ist streng monoton fallend.

~plot~ 1/(x*log(x)) ; 1/(2*log(2))*(x>=2)*(x<=3)+1/(3*log(3))*(x>=3)*(x<=4)+1/(4*log(4))*(x>=4)*(x<=5)+1/(5*log(5))*(x>=5)*(x<=6) ;  [[1|7|0|2]] ~plot~

Daher kannst du die Summe nach unten durch ein Integral abschätzen:$$S>\int\limits_{2}^\infty\frac{1}{x\ln(x)}\,dx$$

Das Integral ist von der Form$$\int\frac{f'(x)}{f(x)}\,dx=\ln|f(x)|+C\quad\bigg|\quad\int\frac{\frac1x}{\ln(x)}\,dx=\ln|\ln(x)|+C$$Daher gilt die Abschätzung:$$S>\left(\lim\limits_{x\to\infty}\ln|\ln(x)|\right)-\ln(\ln(2))=\infty$$

Die Reihe ist also divergent.

Avatar von 152 k 🚀

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