Autor Tema: Series en espacios vectoriales normados

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21 Noviembre, 2014, 07:29 pm
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mecatronica

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Buenos días o noches según su país  :)

Realmente no sabía en qué sección colocar este tema así que si algún moderador cree por conveniente moverlo lo entenderé.  :'(

Estoy resolviendo este problema sin embargo tengo dudas acerca de los enunciados que quisiera por favor me las pudieran aclarar, muchas gracias  :banghead:


Enunciado:

Sea \( E \) un espacio vectorial normado y \( \displaystyle\sum_{k=1}^\infty{x_k} \) una serie en E.

a) Mostrar que si \( \displaystyle\sum_{k=1}^\infty{x_k} \) es convergente, entonces \( \displaystyle\lim_{k \to{}\infty}{x_k}=0 \).

Mi solución:

Sea \( s_n \) la enésima suma parcial con \( n>1 \), entonces \( x_n \) es \( s_n-s_n_-_1 \). Sea \( \epsilon>0 \), como la serie converge, existe un natural \( n_0 \) tal que si \( n_0\leq{n} \), entonces \( \left |{s_n-L}\right |<\displaystyle\frac{\epsilon}{2} \), donde \( L \) es el número natural al cual converge la serie, entonces \( \left |{s_n-L}\right |<\displaystyle\frac{\epsilon}{2} \) y \( \left |{s_n_-_1-L}\right |<\displaystyle\frac{\epsilon}{2} \), siempre que \( n_0+1\leq{n} \)

Finalmente por desigualdad triangular tengo:

\( \left |{x_n}\right |=\left |{s_n-s_n_-_1}\right |\leq{\left |{s_n-L}\right | + \left |{s_n_-_1-L}\right |<\epsilon} \)

siempre que \( n_0+1\leq{n} \). Por tanto \( x_n \) converge a \( 0 \).

b) ¿Es cierto que si \( \displaystyle\lim_{k \to{}\infty}{x_k}=0 \) entonces \( \displaystyle\sum_{k=1}^\infty{x_k} \) es convergente? Justificar.

Mi solución:

En este caso he puesto que no ya que la serie armónica \( 1+\displaystyle\frac{1}{2}+\displaystyle\frac{1}{3}+\displaystyle\frac{1}{4}+.... \) diverge, sin embargo tiene como \( \displaystyle\lim_{k \to{}\infty}{\displaystyle\frac{1}{k}}=0 \), aunque no sé si esté del todo bien tanto la parte 1 como la 2.  :'(



21 Noviembre, 2014, 10:04 pm
Respuesta #1

robinlambada

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Veo bien las 2 demostraciones.
Sugerencia para la 1, con el criterio de convergencia de Cauchy es un poco más directa la demostración (no necesitas saber L).

P.D.: No conozco los criterios de convergencia para series vectoriales. Pero si se basa en la convergencia por componentes , que es lo lógico, es valido el contra-ejemplo armónico, pues se trata de una serie numérica.
Saludos
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22 Noviembre, 2014, 07:39 am
Respuesta #2

Fernando Revilla

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23 Noviembre, 2014, 12:20 am
Respuesta #3

mecatronica

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Como complemento a lo que dice robinlambada, también puede ser útil el ejemplo 7 de Distancia inducida por una norma y el 1 de Series en espacios normados.

Muchas gracias por sus respuestas, de hecho estaba revisando la página sugerida y encontré el problema que había enunciado.  :o