Zgjidhja
Hapi 1. Shqyrtimi i funksionit
Shqyrtojmë funksionin f(x) = (ln x)/x.
Ky funksion është i vazhdueshëm në [1, ∞) dhe zbritës për x > e, sepse derivati i tij është:
f′(x) = (ln x / x)′ = (1 − ln x)/x² < 0, për x > e.
Meqenëse f(n) = (ln n)/n është termi i përgjithshëm i serisë së dhënë, zbatojmë kriterin integral. Natyra e serisë përcaktohet nga integrali:
limₙ→∞ ∫₁ⁿ (ln x)/x dx.
Hapi 2. Llogaritja e integralit
Llogaritim integralin duke përdorur metodën e zëvendësimit.
Vendosim:
u = ln x
du = dx/x.
Atëherë:
∫₁ⁿ (ln x)/x dx = ∫₀ˡⁿ ⁿ u du.
Duke integruar, marrim:
∫₀ˡⁿ ⁿ u du = [u²/2]₀ˡⁿ ⁿ.
Prandaj:
∫₁ⁿ (ln x)/x dx = (ln n)²/2.
Hapi 3. Kalimi në kufi
Kalojmë në kufi kur n → ∞:
limₙ→∞ ∫₁ⁿ (ln x)/x dx = limₙ→∞ (ln n)²/2 = ∞.
Meqenëse integrali divergon drejt pafundësisë, sipas kriterit integral edhe seria e dhënë divergon.
Seria ∑ₙ₌₁^∞ (ln n)/n divergon, sipas kriterit integral.