Sèrie matemàtica

De Viquipèdia

Dreceres ràpides: navegació, cerca
Per a altres significats, vegeu «Sèrie».

En matemàtiques, una sèrie és la suma dels termes d'una successió, una suma amb un nombre infinit de termes o sumands. Normalment es representa una sèrie amb termes an com \sum_{i=1}^N a_i on N és l'índex final de la sèrie. Les sèries infinites són aquelles on i agafa el valor d'absolutament tots els nombres naturals, és a dir, i = 1,2,3,\ldots.

Les sèries convergeixen o divergeixen. En càlcul, una sèrie divergeix si \lim_{n\to \infty} \, \, \sum_{i=1}^n a_i no existeix o si tendeix a infinit; convergeix si \lim_{n\to \infty} \, \, \sum_{i=1}^n a_i = L per algun L \in \mathbb{R}.

Serveixi com a exemple la sèrie següent, que anomenarem S:

S = 1 − 1 + 1 − 1 + 1 − 1 + 1...

Aquesta sèrie es pot escriure de manera compacta amb la notació de sumatoris com segueix: S=\sum_{n=0}^\infty\ (-1)^n

Notem que les regles de la suma habitual (associativitat, commutativitat i distributivitat) poden patir alguns canvis alhora d'aplicar-les a sumes infinites. Continuant amb l'exemple anterior, podem veure com agrupant els termes de diverses maneres i obtenim resultats diferents. Una possibilitat seria aquesta:

S = (1 − 1) + (1 − 1) + (1 − 1) + (1 − 1) + ... = 0 + 0 + 0 + 0 + ... = 0

i una altra podria ser aquesta:

S = 1 + ( − 1 + 1) + ( − 1 + 1) + ( − 1 + 1) + ... = 1 + 0 + 0 + 0 + ... = 1

Amb aquest exemple tan senzill podem veure que s'ha de tenir molta cura quan es treballa amb sèries numèriques i que es possible que calgui definir de nou conceptes bàsics per evitar caure en contradiccions com la que s'acaba de mostrar.

[edita] Articles relacionats