Dispensa di matematica per il marketing
Indice
- Le serie ........................................................................................................... Pag. 1
- Gli integrali ................................................................................................... Pag. 14
- Algebra lineare ......................................................................................... Pag. 33
- Matematica finanziaria ...................................................................... Pag. 53
Le serie
Definizioni base
Serie: Somma di infiniti termini che si indica con il simbolo ∑n=k∞Un (Somma di U1+U2+U3...+Un+...)
Somma parziale: Data la serie ∑n=2∞Un, si indica con Sn la seguente somma: Sn=U1+U2+...+Un (Somma dei primi termini della somma). Tale quantità è detta n-esima somma parziale (x la somma è infinita, si considerano solo i primi termini).
Convergenza e divergenza
Si dice che la serie ∑n=3∞Un converge e ha per somma S, quando esiste il limite finito di Sn:
limn→∞ Sn = S
La serie è detta divergente a ±∞ quando Sn diverge a ±∞:
limn→∞ Sn = ±∞
La serie potrà essere irregolare o oscillante se Sn non ammette limite. La serie non è una somma ordinaria poiché contiene infiniti termini. La somma parziale è una somma ordinaria poiché contiene un numero finito di termini.
Tipologie di serie
Serie di Mengoli o serie telescopica
Si noti che in generale, se n=1∞Un è tale che Un = an - an+1 dove {an}n=0∞ è una successione, allora otteniamo:
Sn = (a1 - a2) + (a2 - a3) + ... + (an - an+1)
Sn = a1 - an+1
Quindi,
limSn = lima1 - an+1 = a1 - liman+1
La serie è convergente se e solo se liman+1 esiste. Assumendo che liman+1 = a, allora è possibile scrivere:
n=1∞Un = n=1∞(an - an+1) = a1 + a
Serie geometrica
Σ a qn dove q ∈ ℜ
Per studiarne il carattere dobbiamo studiare, per ogni n:
Sn = a (q0 + q1 + qn)
Per fare questo, si noti che:
Sn - qSn = a + aq + ... aqn - q(a + aqn)
a - qSn = a - aqn + 1
(1-q) Sn = a - aqn + 1
Sn = a(1 - qn + 1) / (1-q) se q ≠ 1
t → ∞ &limit; Sn =
Irregolare se q = 1
Irregolare se q < -1
Diverge se q = -1
Serie armonica generalizzata
∞∑n=1 1/nα con α ∈ R
Converge se α > 1
+∞ se α = 1
Diverge se α ≤ 1
Condizione di convergenza
Teorema: Se una serie ∞∑n=1 un converge allora limn→∞ un deve essere necessariamente infinitesimo, cioè:
limn→∞ un = 0
Se limn→∞ un ≠ 0, allora la serie non può convergere. Se limn→∞ un = 0, allora, la serie potrebbe convergere.
Serie armonica: il termine generale tende a 0 ma non converge.
Caso particolare
∞∑n=1 αn/nd
limn→∞ αn/nd = ∞ per ogni α ≥ 1 e d ∈ N
La serie è divergente.
I suoi denominatori crescono più velocemente di qualsiasi polinomio.
Le serie a termini positivi
Serie a termini positivi: n=1 Σ ∞ un con un ≥ 0 per ogni n.
Ragioni per cui le serie a termini positivi sono facili da studiare:
- La somma parziale è sempre positiva
- La successione delle somme parziali è monotona crescente
- S1 ≤ S2 ≤ S3
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