Đăng Nhập

Vui lòng khai báo chính xác tên truy cập và mật khẩu!

Quên mật khẩu?

Đăng Ký

Bạn phải điền đầy đủ thông tin đăng ký!

  

    [Giải tích] Integral Test - Khảo sát tích phân

      Admin
      Admin

      Bài viết Bài viết : 537

      Points Points : 16803

      Uy tín   : Uy tín : : 122

      #1

       Sat Jan 30, 2016 4:20 pm

      The last topic that we discussed in the previous section was the harmonic series.  In that discussion we stated that the harmonic series was a divergent series.  It is now time to prove that statement.  This proof will also get us started on the way to our next test for convergence that we’ll be looking at.
       
      So, we will be trying to prove that the harmonic series,
      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0001MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0001M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
      diverges.
       
      We’ll start this off by looking at an apparently unrelated problem.  Let’s start off by asking what the area under [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0002MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0002M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty on the interval [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0003MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0003M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty.  From the section on Improper integrals we know that this is,
       
      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0004MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0004M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      and so we called this integral divergent (yes, that’s the same term we’re using here with series….).
       
      So, just how does that help us to prove that the harmonic series diverges?  Well, recall that we can always estimate the area by breaking up the interval into segments and then sketching in rectangles and using the sum of the area all of the rectangles as an estimate of the actual area.  Let’s do that for this problem as well and see what we get.
       
      We will break up the interval into subintervals of width 1 and we’ll take the function value at the left endpoint as the height of the rectangle.  The image below shows the first few rectangles for this area.
       
      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Image001
       
      So, the area under the curve is approximately,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0005MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0005M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
       
      Now note a couple of things about this approximation.  First, each of the rectangles overestimates the actual area and secondly the formula for the area is exactly the harmonic series!
       
      Putting these two facts together gives the following,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0006MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0006M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
       
      Notice that this tells us that we must have,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0007MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0007M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
       
      Since we can’t really be larger than infinity the harmonic series must also be infinite in value.  In other words, the harmonic series is in fact divergent.
       
      So, we’ve managed to relate a series to an improper integral that we could compute and it turns out that the improper integral and the series have exactly the same convergence.
       
      Let’s see if this will also be true for a series that converges.  When discussing the Divergence Test
       we made the claim that
       
      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0008MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0008M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      converges.  Let’s see if we can do something similar to the above process to prove this.
       
      We will try to relate this to the area under [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0009MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0009M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty is on the interval [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0010MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0010M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty.   Again, from the  Improper  integral section we know that,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0011MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0011M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      and so this integral converges.
       
      We will once again try to estimate the area under this curve.  We will do this in an almost identical manner as the previous part with the exception that instead of using the left end points for the height of our rectangles we will use the right end points.  Here is a sketch of this case,
      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Image002
       
      In this case the area estimation is,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0012MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0012M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
       
      This time, unlike the first case, the area will be an underestimation of the actual area and the estimation is not quite the series that we are working with.  Notice however that the only difference is that we’re missing the first term.  This means we can do the following,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0013MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0013M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
       
      Or, putting all this together we see that,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0014MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0014M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
       
      With the harmonic series this was all that we needed to say that the series was divergent.  With this series however, this isn’t quite enough.  For instance [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0015MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0015M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty and if the series did have a value of [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0016MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0016M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty then it would be divergent (when we want convergent).  So, let’s do a little more work.
       
      First, let’s notice that all the series terms are positive (that’s important) and that the partial sums are,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0017MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0017M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
       
      Because the terms are all positive we know that the partial sums must be an increasing sequence. In other words,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0018MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0018M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      In sn+1 we are adding a single positive term onto sn and so must get larger.  Therefore, the partial sums form an increasing (and hence monotonic) sequence.
       
      Also note that, since the terms are all positive, we can say,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0019MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0019M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      and so the sequence of partial sums is a bounded sequence.
       
      In the second section on Sequences we gave a theorem that stated that a bounded and monotonic sequence was guaranteed to be convergent.  This means that the sequence of partial sums is a convergent sequence.  So, who cares right?  Well recall that this means that the series must then also be convergent!
       
      So, once again we were able to relate a series to an improper integral (that we could compute) and the series and the integral had the same convergence.
       
      We went through a fair amount of work in both of these examples to determine the convergence of the two series.  Luckily for us we don’t need to do all this work every time.  The ideas in these two examples can be summarized in the following test.
       
      Integral Test
      Suppose that [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0020MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0020M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty is a continuous, positive and decreasing function on the interval [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0021MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0021M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty and that [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0022MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0022M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty then,


      1. If [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0023MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0023M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty is convergent so is [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0024MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0024M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty.

      2. If [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0025MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0025M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty is divergent so is [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0026MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0026M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty.


       
      A formal proof of this test can be found at the end of this section.
       
      There are a couple of things to note about the integral test.  First, the lower limit on the improper integral must be the same value that starts the series. 
       
      Second, the function does not actually need to be decreasing and positive everywhere in the interval.  All that’s really required is that eventually the function is decreasing and positive.  In other words, it is okay if the function (and hence series terms) increases or is negative for a while, but eventually the function (series terms) must decrease and be positive for all terms.  To see why this is true let’s suppose that the series terms increase and or are negative in the range [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0027MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0027M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty and then decrease and are positive for [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0028MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0028M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty.  In this case the series can be written as,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0029MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0029M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
       
      Now, the first series is nothing more than a finite sum (no matter how large N is) of finite terms and so will be finite.  So the original series will be convergent/divergent only if the second infinite series on the right is convergent/divergent and the test can be done on the second series as it satisfies the conditions of the test.
       
      A similar argument can be made using the improper integral as well.  
       
      The requirement in the test that the function/series be decreasing and positive everywhere in the range is required for the proof.  In practice however, we only need to make sure that the function/series is eventually a decreasing and positive function/series.  Also note that when computing the integral in the test we don’t actually need to strip out the increasing/negative portion since the presence of a small range on which the function is increasing/negative will not change the integral from convergent to divergent or from divergent to convergent.
       
      There is one more very important point that must be made about this test.  This test does NOT give the value of a series.  It will only give the convergence/divergence of the series.  That’s it.  No value.  We can use the above series as a perfect example of this.  All that the test gave us was that,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0030MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0030M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
       
      So, we got an upper bound on the value of the series, but not an actual value for the series.  In fact, from this point on we will not be asking for the value of a series we will only be asking whether a series converges or diverges.  In a later section we look at estimating values of series, but even in that section still won’t actually be getting values of series.
       
      Just for the sake of completeness the value of this series is known.
       
      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0031MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0031M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      Admin
      Admin

      Bài viết Bài viết : 537

      Points Points : 16803

      Uy tín   : Uy tín : : 122

      #2

       Sat Jan 30, 2016 4:22 pm

      Let’s work a couple of examples.
       
      Example 1  Determine if the following series is convergent or divergent.
                                                                       [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0032MP
      Solution
      In this case the function we’ll use is,
                                                                   [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0033MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
      This function is clearly positive and if we make x larger the denominator will get larger and so the function is also decreasing.  Therefore, all we need to do is determine the convergence of the following integral.
                                          [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0034MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0034M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      The integral is divergent and so the series is also divergent by the Integral Test.
       
      Example 2  Determine if the following series is convergent or divergent.
                                                                       [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0035MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
      Solution
      The function that we’ll use in this example is,
                                                                    [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0036MP
       
      This function is always positive on the interval that we’re looking at.  Now we need to check that the function is decreasing.  It is not clear that this function will always be decreasing on the interval given.  We can use our Calculus I knowledge to help us however.  The derivative of this function is,

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0037MP
       
      This function has two critical points (which will tell us where the derivative changes sign) at [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0038MP. Since we are starting at [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0039MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0039M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty we can ignore the negative critical point.  Picking a couple of test points we can see that the function is increasing on the interval [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0040MPand it is decreasing on [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0041MP.  Therefore, eventually the function will be decreasing and that’s all that’s required for us to use the Integral Test.
       [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
                                          [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0042MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      The integral is convergent and so the series must also be convergent by the Integral Test.
       
      We can use the Integral Test to get the following fact/test for some series.
       
      Fact ( The p [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Ch0M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Emptyseries Test)
      If [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0043MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0043M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty then [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0044MPconverges if [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0045MP and diverges if [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0046MP
       
      Sometimes the series in this fact are called p-series and so this fact is sometimes called the p-series test.  This fact follows directly from the Integral Test and a similar [You must be registered and logged in to see this link.] we saw in the Improper Integral section.  This fact says that the integral,
       
      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0047MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      converges if [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0048MPand diverges if [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0049MP
       
      Using the p-series test  makes it very easy to determine the convergence of some series.
       
      Example 3  Determine if the following series are convergent or divergent.
      (a) [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0050MP
      (b) [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0051MP
      Solution
      (a) In this case [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0052MPand so by this fact the series is convergent.
       
      (b) For this series [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0053MPand so the series is divergent by the fact.
       
      The last thing that we’ll do in this section is give a quick proof of the Integral Test.  We’ve essentially done the proof already at the beginning of the section when we were introducing the Integral Test, but let’s go through it formally for a general function.
       
      Proof of Integral Test
      First, for the sake of the proof we’ll be working with the series [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0054MPThe original test statement was for a series that started at a general [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0055MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0055M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty and while the proof can be done for that it will be easier if we assume that the series starts at [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0056MP
       
      Another way of dealing with the [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0057MP is we could do an index shift  and start the series at [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0058MP and then do the Integral Test.  Either way proving the test for [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0059MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0059M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty will be sufficient.
       
      Let’s start off and estimate the area under the curve on the interval [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0060MPand we’ll under estimate the area by taking rectangles of width one and whose height is the right endpoint.  This gives the following figure.

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Image003
       
      Now, note that,
                      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0061MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      The approximate area is then,
                                   [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0062MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
      and we know that this underestimates the actual area so,
                                                   [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0063MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      Now, let’s suppose that [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0064MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0064M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty is convergent and so [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0065MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty must have a finite value.  Also, because [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0066MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty is positive we know that,
                                                           [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0067MP
       
      This in turn means that,
                                                     [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0068MP
       
      Our series starts at [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0069MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0069M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty so this isn’t quite what we need.  However, that’s easy enough to deal with.
                                               [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0070MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
      So, just what has this told us?  Well we now know that the sequence of partial sums, [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0071MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty are bounded above by M.
       
      Next, because the terms are positive we also know that,
                              [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0072MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
      and so the sequence [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0073MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty is also an increasing sequence.  So, we now know that the sequence of partial sums [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0074MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty converges and hence our series [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0075MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0075M[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty is convergent.
       
      So, the first part of the test is proven.  The second part is somewhat easier.  This time let’s overestimate the area under the curve by using the left endpoints of interval for the height of the rectangles as shown below.

      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Image004
       
      In this case the area is approximately,
                                [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0076MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
      Since we know this overestimates the area we also then know that,
                                            [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0077MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty
       
      Now, suppose that [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0078MPis divergent.  In this case this means that [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0079MPas [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0080MP because [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0081MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Empty.  However, because [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0082MP[Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Emptyas [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0083MPwe also know that  [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0084MP
       
      Therefore, since [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0085MPwe know that as [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0086MP we must have [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0087MP  .This in turn tells us that [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0088MPas [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0089MP
       
      So, we now know that the sequence of partial sums, [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0090MP, is a divergent sequence and so [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Eq0091MPis a divergent series.
      [Giải tích]  Integral Test - Khảo sát tích phân Image005
       
       
      It is important to note before leaving this section that in order to use the Integral Test the series terms MUST eventually be decreasing and positive.  If they are not then the test doesn’t work.  Also remember that the test only determines the convergence of a series and does NOT give the value of the series.