Studiare la convergenza della serie
somma da n=1 a infinito di (-1)n n + 1/n sin(1/n).
Soluzione
Si ha facilmente
lim x -> +infinito sin(1/x)/(1/x) = 1
da cui
lim x -> +infinito (x + 1)/x sin(1/x) = 0.
Quindi
(n + 1)/n sin(1/n)
è infinitesima; inoltre la funzione
f(x) = (x + 1)/x sin(1/x)
decresce se x >= 1. Infatti
f'(x) = -1/x2 sin(1/x) - (x + 1)/x3 cos(1/x) < 0
se x >= 1. La serie data allora converge per il criterio di Leibniz.