Rotkriteriet

Rotkriteriet är en matematisk sats inom matematisk analys som ger ett villkor för att en serie ska konvergera.

Låt { a k } k = 0 {\displaystyle \{a_{k}\}_{k=0}^{\infty }} vara en talföljd. Då säger rotkriteriet att serien

k = 0 a k {\displaystyle \sum _{k=0}^{\infty }a_{k}}

är absolutkonvergent, och därmed konvergent, om

lim k | a k | 1 k < 1 {\displaystyle \lim _{k\rightarrow \infty }\left|a_{k}\right|^{\frac {1}{k}}<1}

och att serien är divergent om

lim k | a k | 1 k > 1 {\displaystyle \lim _{k\rightarrow \infty }\left|a_{k}\right|^{\frac {1}{k}}>1} .

Notera att satsen inte säger något om fallet

lim k | a k | 1 k = 1 {\displaystyle \lim _{k\rightarrow \infty }\left|a_{k}\right|^{\frac {1}{k}}=1} .

Rotkriteriets betydelse för studiet av en potensseries k = 0 a k x k {\displaystyle \sum _{k=0}^{\infty }a_{k}x^{k}} konvergens inses genom att

lim k | a k x k | 1 k = lim k | a k 1 k x | {\displaystyle \lim _{k\rightarrow \infty }\left|a_{k}x^{k}\right|^{\frac {1}{k}}=\lim _{k\rightarrow \infty }\left|a_{k}^{\frac {1}{k}}x\right|} ,

så potensseriens konvergens avgörs för alla x {\displaystyle x} där gränsvärdet ej är ett. Det går att visa att rotkriteriet är ett starkare resultat än kvotkriteriet.

Se även

  • Konvergensradie