1)
Vamos con una orientación.
Recuerda la expresión de la suma en algunas series finitas:
∑(n=1,N) qn = q*(1-qN)/(1-q) (1) (serie geométrica de razón q),
∑(n=1,N) 1 = N (2) (serie constante),
∑(n=1,N) n = N*(N+1)/2 (3).
(a)
∑(n=0,N) 3*(1/2)n = 3*(1/2)0 + ∑(n=1,N) 3*(1/2)n = 3*1 + 3*∑(n=1,N) (1/2)n = 3 + 3*∑(n=1,N) (1/2)n =
sustituyes la expresión señalada (1), observa que tienes: q = 1/2, y queda:
= 3 + 3*(1/2)*( 1 - (1/2)N )/(1-1/2) = 3 + 3*(1/2)*( 1 - (1/2)N )/(1/2) = 3 + 3*( 1 - (1/2)N ),
y luego tomas el límite para N tendiendo a +infinito (observa que en este caso la serie es convergente).
b)
∑(n=1,N) (-4)/6n+1 = ∑(n=1,N) (-4)/(6n*61) = ∑(n=1,N) (-4)/(6n*6) = ∑(n=1,N) (-2)/(6n*3) =
= (-2/3)*∑(n=1,N) 1/6n = (-2/3)*∑(n=1,N) (1/6)n, y observa que puedes sustituir la expresión señalada (1) con q= 1/6, y resolver en forma similar a la que sugerimos para el ejercicio (a).
Luego, todos los demás ejercicios, excepto (c) y (g), puedes plantearlos en formas similares a los dos anteriores.
c)
∑(n=1,N) (2*n-3) = ∑(n=1,N) (2*n-3*1) = ∑(n=1,N) 2*n - ∑(n=1,N) 3*1 =
= 2*∑(n=1,N) n - 3*∑(n=1,N) 1 =
sustituyes la expresión señalada (3) en el primer término, y la expresión señalada (2) en el segundo, y queda:
= 2*N*(N+1)/2 - 3*N = N*(N+1) - 3*N = N*(N+1 - 3) = N*(N-2);
y luego tomas el límite para N tendiendo a +infinito (observa que en este caso la serie es divergente.
g)
Puedes plantear la sustitución (camio de índice): n = t+4, y observa que t varía desde 1 a +infinito,
luego sustituyes, y queda:
∑(t=1,N) ( -(t+4)/2 + 3) = ∑(t=1,N) ( -(1/2)*t - 2 + 3 ) = ∑(t=1,N) ( -(1/2)*t + 1 ) = ∑(t=1,N) ( -(1/2)*t + 1*1 ) =
= ∑(t=1,N) -(1/2)*t + ∑(t=1,N) 1*1 = -(1/2)*∑(t=1,N) t + 1*∑(t=1,N) 1 =
sustituyes la expresión señalada (3) en el primer término, y la expresión señalada (2) en el segundo, y queda:
= -(1/2)*N*(N+1)/2 + 1*N = N*( -(1/2)*(N+1) + 1 ) = N*( -(1/2)*N - 1/2 + 1 ) ) =
= N*( -(1/2)*N + 1/2 ) = N*(1/2)*(-N+1) = N*(-N+1)/2;
y luego tomas el límite para N tendiendo a +infinito (observa que en este caso la serie es divergente.