SUCCESSIONI e SERIE NUMERICHE
ο‚· SUCCESSIONE NUMERICA οƒ  Si chiama successione
numerica ogni funzione reale definita in un insieme
del tipo {𝑛 ∈ β„•|𝑛 β‰₯ 𝑛0 }, con 𝑛0 numero naturale.
Parlando di successioni, solitamente denotiamo:
- La variabile indipendente con 𝑛;
- Il valore che la successione assume in un numero
naturale 𝑛 con il simbolo π‘Žπ‘› chiamato termine nesimo della successione.
- L’immagine della successione con {π‘Žπ‘› }π‘›βˆˆβ„•
(oppure {π‘Žπ‘› })
Il grafico di una successione è costituito da infiniti
punti isolati di coordinate (𝑛, π‘Žπ‘› ), con 𝑛 ∈ β„•, 𝑛 β‰₯ 𝑛0 .
 PROLUNGAMENTO DI UNA SUCCESSIONE Diciamo
che una funzione 𝑓 è un prolungamento della
successione {π‘Žπ‘› } se 𝑓 è definita nell’intervallo
[𝑛0 , +∞) e si ha 𝑓(𝑛) = π‘Žπ‘› per ogni 𝑛 β‰₯ 𝑛0 .
ο‚· SUCCESSIONE MONOTONA οƒ  Per verificare se una
successione è monotona basta confrontare tra loro
termini consecutivi. Più nel dettaglio, una
successione {π‘Žπ‘› } è:
- CRESCENTE se e solo se π‘Žπ‘› ≀ π‘Žπ‘›+1 per ogni 𝑛;
- STRETTAMENTE CRESCENTE se e solo se π‘Žπ‘› <
π‘Žπ‘›+1 per ogni 𝑛;
- DECRESCENTE se e solo se π‘Žπ‘› β‰₯ π‘Žπ‘›+1 per ogni 𝑛;
- STRETTAMENTE DECRESCENTE se e solo se π‘Žπ‘› >
π‘Žπ‘›+1 per ogni 𝑛;
Facciamo delle osservazioni:
οƒ˜ Se una funzione prolungamento di una
successione è monotona, anche la successione
lo è.
οƒ˜ Si potrebbe erroneamente pensare che la
presenza del termine β€œoscillante β€œ(-1)n implichi
mancanza di monotonia; non è detto che sia
così.
οƒ˜ Per β€œfarsi una idea” dell’andamento di una
successione è utile esplicitarne i primi termini;
tuttavia, ciò non è sufficiente a stabilire che la
successione sia monotona.
ο‚· SUCCESSIONI LIMITATE οƒ  Dato che ogni successione
è una funzione, ha senso parlare di successioni
limitate inferiormente, limitate superiormente e
limitate, nonché di estremo inferiore ed estremo
superiore e di minimo e massimo di una successione.
ο‚· PROPRIETÀ VERE DEFINITIVAMENTE οƒ  Una
proprietà 𝑃𝑛 è vera definitivamente se 𝑃𝑛 è vera per
tutti gli n sufficientemente grandi, cioè se esiste 𝜈 ∈
β„• tale che la proprietà 𝑃𝑛 sia vera per ogni 𝑛 β‰₯ 𝜈.
ο‚· SUCCESSIONI INFINITESIME οƒ  Vediamo due casi:
- NUMERI POSITIVI οƒ  Una successione {π‘Žπ‘› } di
numeri positivi si dice infinitesima se per ogni πœ€ >
0 la
disuguaglianza
π‘Žπ‘› < πœ€
è
vera
definitivamente.
- NUMERI QUALSIASI οƒ  Una successione {π‘Žπ‘› } di
numeri qualsiasi si dice infinitesima se la
successione {|π‘Žπ‘› |} è infinitesima.
ο‚· SUCCESSIONI CONVERGENTI οƒ La successione {π‘Žπ‘› }
si dice convergente se esiste π‘Ž ∈ ℝ tale che la
successione {π‘Žπ‘› βˆ’ π‘Ž} sia infinitesima. In tal caso
diciamo che {π‘Žπ‘› } converge ad π‘Ž.
ο‚· SUCCESSIONI DIVERGENTI οƒ  Vediamo due casi:
- DIVERGE POSITIVAMENTE οƒ  Si dice che la
successione {π‘Žπ‘› } diverge positivamente se per
ogni 𝑀 > 0 la disuguaglianza π‘Žπ‘› > 𝑀 è vera
definitivamente.
- DIVERGE NEGATIVAMENTE οƒ  Si dice che la
successione {π‘Žπ‘› } diverge negativamente se per
ogni 𝑀 > 0 la disuguaglianza π‘Žπ‘› < βˆ’π‘€ è vera
definitivamente.
ο‚· SUCCESSIONI REGOLARI e LORO LIMITI οƒ 
- Una successione si dice regolare se è convergente
oppure divergente.
- Una successione non regolare si dice irregolare o
indeterminata.
- Se la successione {π‘Žπ‘› } è regolare, diciamo che
{π‘Žπ‘› } ha limite e scriviamo:
π‘Ž 𝑠𝑒 {π‘Žπ‘› } è convergente
lim π‘Žπ‘› = { +∞ 𝑠𝑒 {π‘Žπ‘› } diverge positivamente
π‘›β†’βˆž
βˆ’βˆž 𝑠𝑒 {π‘Žπ‘› } diverge negativamente
ο‚· LIMITI e LIMITATEZZA: NON CONFONDIAMOLI οƒ  Sia
{π‘Žπ‘› } una successione regolare.
- {π‘Žπ‘› } converge ⟹ {π‘Žπ‘› } è limitata.
- {π‘Žπ‘› } diverge positivamente ⟹ {π‘Žπ‘› } è illimitata
superiormente.
- {π‘Žπ‘› } diverge negativamente ⟹ {π‘Žπ‘› } è illimitata
inferiormente.
OSSERVAZIONE: Le implicazioni non possono essere
invertite, in quanto:
οƒ˜ Esistono successioni limitate che non
convergono;
οƒ˜ Esistono successioni illimitate superiormente
che non divergono positivamente;
οƒ˜ Esistono successioni illimitate inferiormente che
non divergono negativamente.
ο‚· TEOREMA: REGOLARITÀ DELLE SUCCESSIONI
MONOTONE οƒ  Ogni successione monotona è
regolare. Precisamente:
1. {π‘Žπ‘› } crescente ⟹ lim π‘Žπ‘› = sup π‘Žπ‘›
𝑛→+∞
2. {π‘Žπ‘› } decrescente ⟹ lim π‘Žπ‘› = inf π‘Žπ‘›
𝑛→+∞
C’è un COROLLARIO il quale afferma che:
οƒ˜ Supponiamo che la successione {π‘Žπ‘› } sia
monotona. Allora:
1. {π‘Žπ‘› } converge ⟺ {π‘Žπ‘› } è limitata;
2. {π‘Žπ‘› } diverge ⟺ {π‘Žπ‘› } è illimitata.
ο‚· LIMITI E OPERAZIONI ALGEBRICHE οƒ  Supponiamo
π‘Žπ‘› β†’ π‘Ž ∈ ℝ e 𝑏𝑛 β†’ 𝑏 ∈ ℝ. Allora:
- REGOLA DELLA SOMMA: π‘Žπ‘› + 𝑏𝑛 β†’ π‘Ž + 𝑏
- REGOLA DELLA DIFFERENZA π‘Žπ‘› βˆ’ 𝑏𝑛 β†’ π‘Ž βˆ’ 𝑏
- REGOLA DEL MULTIPLO: πœ†π‘Žπ‘› β†’ πœ†π‘Ž (πœ† ∈ ℝ)
- REGOLA DEL PRODOTTO: π‘Žπ‘› 𝑏𝑛 β†’ π‘Žπ‘
1
1
- REGOLA DEL RECIPROCO: β†’ (π‘Ž β‰  0)
- REGOLA DEL RAPPORTO:
π‘Žπ‘›
π‘Žπ‘›
𝑏𝑛
β†’
π‘Ž
π‘Ž
𝑏
(𝑏 β‰  0)
ο‚· PROPOSIZIONE: RECIPROCO DI UNA SUCCESSIONE
INFINITESIMA οƒ  Sia {π‘Žπ‘› } una successione
infinitesima. Allora:
1. {π‘Žπ‘› } ha segno costante (definitivamente) β‡’
1
{ } diverge, positivamente o negativamente, a
π‘Žπ‘›
seconda del segno di π‘Žπ‘› .
2. {π‘Žπ‘› } non ha segno costante (definitivamente) β‡’
SERIE NUMERICHE
ο‚· SOMMA PARZIALE (o RIDOTTA) + SERIE DI TERMINE
an οƒ  Sia {π‘Žπ‘› }π‘›βˆˆβ„• una successione di numeri reali.
Definiamo la somma parziale (o ridotta) n-esima
ponendo:
- 𝑆0 ≔ π‘Ž0
- 𝑆1 ≔ π‘Ž0 + π‘Ž1
- …
- 𝑆𝑛 ≔ π‘Ž0 + π‘Ž1 + β‹― + π‘Žπ‘› = βˆ‘π‘›π‘˜=0 π‘Žπ‘˜
La successione {𝑆𝑛 } si chiama serie di termine π‘Žπ‘› .
NOTA οƒ  Se la successione {π‘Žπ‘› } è definita solo per
𝑛 β‰₯ 𝑛0 , conveniamo di porre π‘Žπ‘› = 0 per 𝑛 < 𝑛0 . Ne
segue che in quanto diremo non sarà restrittivo
supporre che la successione {π‘Žπ‘› } sia sempre definita
per ogni 𝑛 ∈ β„•.
ο‚· SUCCESSIONE DELLE SOMME PARZIALI Sn οƒ  La serie
di termine π‘Žπ‘› non è altro che la successione delle
somme parziali 𝑆𝑛 costruite a partire da π‘Žπ‘› . Pertanto,
la locuzione la serie di termine 𝒂𝒏 è
convergente/divergente positivamente/divergente
negativamente/regolare/indeterminata equivale alla
locuzione la successione delle somme parziali 𝑺𝒏
costruite a partire da 𝒂𝒏 è convergente/divergente
positivamente/divergente negativamente/regolare/
indeterminata.
Se la serie è regolare, il limite della successione {𝑆𝑛 }
prende il nome di somma della serie e si denota con
il seguente simbolo:
+∞
βˆ‘ π‘Žπ‘›
1
{ } non ha limite.
π‘Žπ‘›
ο‚· OPERAZIONI CON SUCCESSIONI DIVERGENTI οƒ 
Siano {π‘Žπ‘› } e {𝑏𝑛 } successioni divergenti:
- Se le due successioni divergono con lo stesso
segno, la successione somma {π‘Žπ‘› + 𝑏𝑛 } diverge
con lo stesso segno.
- Se πœ† β‰  0, la successione multiplo {πœ†π‘Žπ‘› } diverge,
con lo stesso segno di {π‘Žπ‘› } se πœ† > 0, con segno
opposto se πœ† < 0.
- La successione prodotto {π‘Žπ‘› 𝑏𝑛 } diverge,
positivamente se le due successioni divergono
con lo stesso segno, negativamente se le due
successioni divergono con segni opposti.
1
- La successione reciproco { } è infinitesima.
π‘Žπ‘›
ο‚· TEOREMA: PERMANENZA DEL SEGNO οƒ  Sia {π‘Žπ‘› }
una successione, sia π‘Ž ∈ ℝ e si supponga π‘Žπ‘› β†’ π‘Ž.
π‘Ž > 0 β‡’ π‘Žπ‘› > 0 π‘‘π‘’π‘“π‘–π‘›π‘–π‘‘π‘–π‘£π‘Žπ‘šπ‘’π‘›π‘‘π‘’
1.
π‘Ž < 0 β‡’ π‘Žπ‘› < 0 π‘‘π‘’π‘“π‘–π‘›π‘–π‘‘π‘–π‘£π‘Žπ‘šπ‘’π‘›π‘‘π‘’
π‘Ž β‰₯ 0 π‘‘π‘’π‘“π‘–π‘›π‘–π‘‘π‘–π‘£π‘Žπ‘šπ‘’π‘›π‘‘π‘’ β‡’ π‘Ž β‰₯ 0
2. 𝑛
π‘Žπ‘› ≀ 0 π‘‘π‘’π‘“π‘–π‘›π‘–π‘‘π‘–π‘£π‘Žπ‘šπ‘’π‘›π‘‘π‘’ β‡’ π‘Ž ≀ 0
Facciamo delle osservazioni:
οƒ˜ Se π‘Ž = 0, non si può dire nulla sul segno di π‘Žπ‘› .
οƒ˜ Le implicazioni in (1.) valgono anche se π‘Ž = +∞
e π‘Ž = βˆ’βˆž rispettivamente.
οƒ˜ Le conclusioni in (2.) sono le stesse anche se si
suppone definitivamente π‘Žπ‘› > 0 e π‘Žπ‘› < 0
rispettivamente.
ο‚· TEOREMA: CONFRONTO, O CONVERGENZA
OBBLIGATA, O DEI CARABINIERI οƒ  Siano {π‘Žπ‘› }, {𝑏𝑛 },
{𝑐𝑛 } tre successioni tali che:
- π‘Žπ‘› ≀ 𝑏𝑛 ≀ 𝑐𝑛 definitivamente;
- {π‘Žπ‘› } e {𝑐𝑛 } convergono a uno stesso limite a.
Allora anche {𝑏𝑛 } converge ad a.
GENERALIZZANDO:
οƒ˜ {π‘Žπ‘› } limitata, {𝑏𝑛 } infinitesima β‡’ {π‘Žπ‘› β‹… 𝑏𝑛 }
infinitesima;
οƒ˜ {π‘Žπ‘› }
limitata,
{𝑏𝑛 }
divergente
π‘Ž
β‡’ { 𝑛}
𝑏𝑛
infinitesima;
ο‚· TEOREMA: DIVERGENZA OBBLIGATA οƒ  Siano {π‘Žπ‘› } e
{𝑏𝑛 } successioni tali che π‘Žπ‘› ≀ 𝑏𝑛 definitivamente.
Allora:
- {π‘Žπ‘› } diverge positivamente β‡’ {𝑏𝑛 } diverge
positivamente;
- {𝑏𝑛 } diverge negativamente β‡’ {π‘Žπ‘› } diverge
negativamente;
GENERALIZZANDO:
οƒ˜ {π‘Žπ‘› } divergente, {𝑏𝑛 } limitata β‡’ {π‘Žπ‘› ± 𝑏𝑛 }
divergente.
οƒ˜ {π‘Žπ‘› } divergente, {𝑏𝑛 } convergente e non
infinitesima β‡’ {π‘Žπ‘› β‹… 𝑏𝑛 }, {π‘Žπ‘› /𝑏𝑛 } divergenti.
ο‚· FORME DI INDECISIONE οƒ  Né le regole algebriche né
le loro generalizzazioni permettono di determinare a
priori il limite nei seguenti casi, che chiamiamo
FORME DI INDECISIONE:
- Differenza di successioni che divergono con lo
stesso segno (forma +∞ βˆ’ ∞);
- Prodotto di una successione infinitesima per una
divergente (forma 0 β‹… ∞);
- Rapporto di due successioni divergenti (forma
∞/∞);
- Rapporto di due successioni infinitesime (forma
0/0).
𝑛=0
ο‚· CARATTERE DI UNA SERIE οƒ  Studiare il carattere di
una serie significa stabile se essa converge, diverge o
è indeterminata. Se π‘Žπ‘› = 𝑏𝑛 definitivamente, le serie
di termini π‘Žπ‘› e 𝑏𝑛 hanno lo stesso carattere. Tuttavia,
se entrambe convergono, in genere le rispettive
somme non sono uguali. Si usano i seguenti simboli
per denotare la serie di termine π‘Žπ‘›
(indipendentemente dal fatto che essa sia regolare o
no):
+∞
βˆ‘ π‘Žπ‘› π‘œπ‘π‘π‘’π‘Ÿπ‘’ βˆ‘ π‘Žπ‘›
𝑛=0
𝑛
ο‚· CONDIZIONE NECESSARIA PER LA CONVERGENZA DI
UNA SERIE οƒ  Se la serie di termine π‘Žπ‘› converge,
allora la successione {π‘Žπ‘› } è infinitesima;
l’implicazione contraria è falsa.
[In pratica: la condizione π‘Žπ‘› β†’ 0 è necessaria ma non
sufficiente per la convergenza della serie di termine
π‘Žπ‘› ].
ο‚· SERIE TELESCOPICHE οƒ  Una serie si dice telescopica
se il suo termine può essere scritto nella forma π‘Žπ‘› =
𝑏𝑛 βˆ’ 𝑏𝑛+1 oppure π‘Žπ‘› = 𝑏𝑛+1 βˆ’ 𝑏𝑛 . La somma
parziale n-esima è 𝑆𝑛 = 𝑏0 βˆ’ 𝑏𝑛+1 oppure 𝑆𝑛 =
𝑏𝑛+1 βˆ’ 𝑏0 .
1
- L’esempio più importante è π‘Žπ‘› =
che
𝑛(𝑛+1)
prende il nome di SERIE DI MENGOLI; essa
converge ed ha somma uguale a 1.
ο‚· SERIE GEOMETRICHE οƒ Sia π‘ž ∈ ℝ. Si chiama serie
geometrica di ragione π‘ž la serie di termine π‘Žπ‘› = π‘žπ‘›
con 𝑛 β‰₯ 0. La serie geometrica di ragione π‘ž:
1. È indeterminata per π‘ž ≀ βˆ’1;
2. Diverge positivamente per π‘ž β‰₯ 1;
1
3. Converge per βˆ’1 < π‘ž < 1 e la sua somma è
.
1βˆ’π‘ž
ο‚· OPERAZIONI CON LE SERIE οƒ  Due operazioni:
- SOMMA DI SERIE οƒ 
οƒ˜Se la serie di termine π‘Žπ‘› converge ed ha
somma A e la serie di termine 𝑏𝑛 converge ed
ha somma B, la serie di termine π‘Žπ‘› + 𝑏𝑛
converge ed ha somma 𝐴 + 𝐡.
οƒ˜Se la serie di termine π‘Žπ‘› diverge
positivamente e la serie di termine 𝑏𝑛
converge o diverge positivamente, la serie di
termine π‘Žπ‘› + 𝑏𝑛 diverge positivamente.
- MULTIPLO DI SERIE οƒ 
οƒ˜Se la serie di termine π‘Žπ‘› converge e ha
somma 𝐴 e πœ† è una costante, la serie di
termine πœ†π‘Žπ‘› converge ed ha somma πœ†π΄.
οƒ˜Se la serie di termine π‘Žπ‘› diverge e πœ† β‰  0 è
una costante, la serie di termine πœ†π‘Žπ‘› diverge,
positivamente o negativamente a seconda
del modo in cui la serie di termine π‘Žπ‘› diverge
e del segno di πœ†.
1
ο‚· CRITERI DI CONVERGENZA οƒ  Siano 𝑆𝑛 ≔ βˆ‘π‘›π‘˜=1 e
1
1
1
π‘˜
𝑇𝑛 ≔ βˆ‘π‘›π‘˜=1 2 . Le serie di termini
e 2 hanno
π‘˜
π‘˜
π‘˜
caratteri diversi.
- Si stabilisce il carattere della serie attraverso un
argomento indiretto (β€œcriterio”);
- Stabilito che la serie è convergente, si calcoa un
valore approssimato della somma (mediante una
β€œstima del resto”).
ο‚· RESTO n-ESIMO DI UNA SERIE οƒ  Supponiamo che la
serie di termine π‘Žπ‘› converga. Siano 𝑆𝑛 e 𝑆 la somma
parziale n-esima e la somma della serie. Definiamo il
resto n-esimo: 𝑅𝑛 ≔ 𝑆 βˆ’ 𝑆𝑛 (= π‘Žπ‘›+1 + π‘Žπ‘›+2 + β‹― ).
Esso rappresenta l’errore che si commette
sostituendo alla somma 𝑆 la somma parziale 𝑆𝑛 .
ο‚· STIMA DEL RESTO n-ESIMO οƒ  Non siamo in grado di
scrivere esplicitamente il resto n-esimo di una serie
convergente. In alcuni casi riusciamo però a stimarlo
in termini di una quantità nota; ciò è sufficiente ad
approssimare la somma della serie convergente
commettendo un errore controllato. Se per un certo
intero N si ha |𝑅𝑁 | ≀ 𝛼, allora |𝑆 βˆ’ 𝑆𝑁 | ≀ 𝛼, ossia
𝑆𝑁 βˆ’ 𝛼 ≀ 𝑆 ≀ 𝑆𝑁 + 𝛼
Dato che 𝑆𝑁 è calcolabile, l’equazione fornisce un
intervallo al quale la somma S appartiene. Se
riusciamo a stabilire in qualche modo che 𝑆𝑁
approssima 𝑆 per difetto [o per eccesso], otteniamo
una approssimazione migliore di S, cioè un intervallo
di ampiezza minore al quale S appartiene:
[𝑆𝑁 βˆ’ 𝛼 ≀ 𝑆 ≀ 𝑆𝑁 ]
𝑆𝑁 ≀ 𝑆 ≀ 𝑆𝑁 + 𝛼
ο‚· SERIE A TERMINI POSITIVI οƒ  La serie di termine π‘Žπ‘›
si dice a termini positivi se π‘Žπ‘› β‰₯ 0 per ogni n; si dice
a termini strettamente positivi se π‘Žπ‘› > 0 per ogni n.
- Sia 𝑆𝑛 la somma parziale n-esima costruita a
partire da una successione π‘Žπ‘› β‰₯ 0. Risulta:
𝑆𝑛 = π‘†π‘›βˆ’1 + π‘Žπ‘› β‰₯ π‘†π‘›βˆ’1
Cioè la successione delle somme parziali {𝑆𝑛 } è
monotona crescente.
Come conseguenze abbiamo:
οƒ˜Una serie a termini positivi può solo
convergere oppure divergere positivamente;
οƒ˜Se la serie converge, la somma parziale 𝑆𝑛
approssima per difetto la somma S ed il resto
𝑅𝑛 è positivo.
ο‚· SERIE ARMONICA οƒ  La serie (a termine positivi)
+∞
βˆ‘
𝑛=1
1
𝑛𝑝
Converge se e solo se 𝑝 > 1; in tal caso abbiamo:
1
0 ≀ 𝑅𝑛 ≀
(𝑝 βˆ’ 1)π‘›π‘βˆ’1
- Per 𝑝 = 1 la serie si chiama serie armonica.
- Per 𝑝 β‰  1 la serie si chiama serie armonica
generalizzata di esponente 𝑝.
ο‚· CRITERIO DEL CONFRONTO οƒ  Siano {π‘Žπ‘› } e {𝑏𝑛 } due
successioni tali che 0 ≀ π‘Žπ‘› ≀ 𝑏𝑛 per ogni 𝑛 β‰₯ 𝜈.
- Se la serie di termine 𝑏𝑛 converge, anche la serie
di termine π‘Žπ‘› converge e si ha:
+∞
+∞
βˆ‘ π‘Žπ‘› ≀ βˆ‘ 𝑏𝑛
𝑛=𝜈
𝑛=𝜈
Inoltre, detti 𝑅𝑛 e 𝑅𝑛′ il resto n-esimo della serie
di termine π‘Žπ‘› e 𝑏𝑛 risulta 0 ≀ 𝑅𝑛 ≀ 𝑅𝑛′ .
- Se la serie di termine π‘Žπ‘› diverge, anche la serie di
termine 𝑏𝑛 diverge.
ο‚· DIGRESSIONE:
SERIE
NUMERICHE
e
RAPPRESENTAZIONE DECIMALE οƒ  Un allineamento
decimale è una espressione della forma ±π‘0 β‹…
𝑐1𝑐2𝑐3 … dove 𝑐0 è un intero naturale e 𝑐1, 𝑐2, … ∈
{0, 1, 2, … , 7, 8, 9}. Se l’allineamento decimale è
infinito, otterremo:
𝑐1
𝑐2
𝑐3
± (𝑐0 + 1 + 2 + 3 + β‹― )
10
10
10
L’espressione appena scritta è la somma della serie
numerica di termine π‘Žπ‘› ≔ 𝑐𝑛 10βˆ’π‘› .
Un numero reale è irrazionale se e solo se il suo
allineamento decimale è infinito non periodico.
ο‚· SERIE A SEGNI ALTERNI (CRITERIO DI LEIBNIZ) οƒ 
Supponiamo che la serie di termine π‘Žπ‘› sia a segni
alterni, cioè che π‘Žπ‘› = (βˆ’1)𝑛 𝑏𝑛 oppure π‘Žπ‘› =
(βˆ’1)𝑛+1𝑏𝑛 con 𝑏𝑛 β‰₯ 0. Se la successione {𝑏𝑛 } è
decrescente e infinitesima, allora la serie di termine
π‘Žπ‘› è convergente. Detto 𝑅𝑛 il resto n-esimo della
serie, otteniamo |𝑅𝑛 | ≀ 𝑏𝑛+1.
ο‚· SERIE ARMONICA ALTERNATA οƒ  La serie armonica
alternata converge:
+∞
βˆ‘(βˆ’1)π‘›βˆ’1
𝑛=1
1
1 1 1
= 1βˆ’ + βˆ’ +β‹―
𝑛
2 3 4
ο‚· OSSERVAZIONI SUL CRITERIO DI LEIBNIZ οƒ 
Facciamo alcune osservazioni:
- Se {𝑏𝑛 } non è infinitesima, neppure {π‘Žπ‘› } lo è e
quindi si può concludere che la serie di termine
π‘Žπ‘› non converge.
- Se i termini 𝑏𝑛 non sono (definitivamente)
positivi, oppure la successione {𝑏𝑛 } non è
(definitivamente) decrescente, il criterio non è
applicabile e la serie va studiata con altri
strumenti.
- Se le ipotesi 𝑏𝑛 β‰₯ 0 e 𝑏𝑛+1 ≀ 𝑏𝑛 sono soddisfatte
definitivamente, ossia per 𝑛 β‰₯ 𝜈, si può ancora
concludere che la serie di termine (βˆ’1)𝑛 𝑏𝑛
converge. La stima del resto è valida per 𝑛 β‰₯ 𝜈.
- Per provare la monotonia di {𝑏𝑛 } non basta
guardare i primi termini! Possibili strategie:
οƒ˜ Ricorrere alla definizione (cioè verificare che
la disuguaglianza 𝑏𝑛+1 ≀ 𝑏𝑛 è vera);
οƒ˜ Applicare il test di monotonia a una funzione
prolungamento di {𝑏𝑛 }.
ο‚· CONVERGENZA ASSOLUTA οƒ  Si dice che la serie di
termine π‘Žπ‘› converge assolutamente se la serie di
termine |π‘Žπ‘› | converge.
- Se la serie di termine |π‘Žπ‘› | è convergente, anche
la serie di termine π‘Žπ‘› lo è e si ha:
+∞
+∞
|βˆ‘ π‘Žπ‘› | ≀ βˆ‘|π‘Žπ‘› |
𝑛=0
ο‚·
ο‚·
ο‚·
ο‚·
𝑛=0
Il viceversa non è vero, cioè esistono serie che
convergono ma non convergono assolutamente.
Si chiamo condizionalmente convergenti.
CASO DI INDECISIONE NEL CRITERIO DEL RAPPORTO
οƒ  Se nel criterio del rapporto è L=1, non si può
concludere una mazza sul carattere della serie. Per
1
esempio, per la serie armonica generalizzata βˆ‘ 𝑝 si
𝑛
ha 𝐿 = 1 indipendentemente d p; tuttavia, per alcuni
valori di p essa converge e per altri diverge.
CRITERIO DEL RAPPORTO οƒ  Sia π‘Žπ‘› β‰  0
definitivamente e supponiamo che esista (finito o
infinito)
|π‘Žπ‘›+1|
lim
=: 𝐿
𝑛→+∞ |π‘Žπ‘› |
Se 𝐿 ∈ [0, 1), la serie di termine π‘Žπ‘› converge
assolutamente. Se 𝐿 ∈ (1, +∞) βˆͺ {+∞}, la serie di
termine π‘Žπ‘› non converge.
CRITERIO PER DETERMINARE SE UNA SUCCESSIONE
È INFINITESIMA οƒ  Sia {π‘Žπ‘› } una successione tale che
π‘Žπ‘› β‰  0 definitivamente. Se:
|π‘Žπ‘›+1|
lim
<1
𝑛→+∞ |π‘Žπ‘› |
Allora la successione {π‘Žπ‘› } è infinitesima.
FORMA DI INDECISIONE PER IL CALCOLO DEL LIMITE
οƒ  Per le seguenti successioni, il calcolo del limite
presenta una forma di indecisione; applicando il
corollario del criterio del rapporto possiamo
verificare che sono tutte infinitesime:
𝑝>0
𝑛𝑝
- { 𝑛}
π‘Ž
|π‘Ž| > 1
𝑝>0
- {𝑛𝑝 π‘Žπ‘› }
|π‘Ž| < 1
π‘Žπ‘›
|π‘Ž| > 1
- { }
𝑛!
𝑛𝑝
- { }
𝑛!
𝑛!
- { 𝑛}
𝑛
𝑝>0
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3o capitolo (successioni e serie numeriche)