正项级数判别 法_第1页
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文档简介

1、第二章第一节。正项级数及其收敛方法,正项级数的判别方法,第12章,如果级数满足条件:则称为正项级数。1.正项级数及其收敛方法,序列极限的存在准则:单调有界序列必须有极限,定理1。正项级数,收敛性,部分和序列,有界性,部分和序列是单调递增序列,证明了:是正项级数,它的部分和是:所以sn是有界的,所以原级数收敛。定理2(比较(2)如果级数发散,则级数发散,即:的收敛是大的,小的收敛是一定的;小分歧,大分歧。(1)如果它被定理1知道,因此,级数,(2)如果它被定理1知道,因此,级数,收敛,也有界,收敛;发散的,无界的,发散的;推论:如果正项级数,那么定理2中的结论仍然成立,并且,在某项n之后,完全充

2、分关系:成立。示例2。讨论p级数的敛散性,(常数p 0),解: 1)如果,由于调和级数,p级数发散,发散,发散,并且可以用比较收敛方法知道:因为当,因此,时间,2)如果,考虑级数的部分和,级数收敛,这是由比较收敛方法决定的发散当p 1。当,(2),几何级数,收敛时。当p-级数收敛时,让它收敛到定理1所知的s。公比、方法2、调和级数和P级数是两种常用的比较级数。比较收敛法的不便之处在于:它需要参考系列。从比较判别法可以看出,给定的序列也是发散的。解决方案是:所以原始系列是正系列。是一个收敛的几何级数,所以,是收敛的。(4)确定级数的敛散性。解,即级数收敛,所以级数收敛。0、收敛和具有相同的收敛和

3、发散。收敛;发散的,发散的;注意:如果它发散,它不一定发散。定理3。(比较收敛法的极限形式),设两个正项级数,其实质是:将两个正项级数的一般项比较为无穷小量的阶,这可以用比较收敛法来证明,用比较收敛法来证明,假设收敛,(2)知道收敛与发散的矛盾。所以散度。判别式级数的敛散性,其解:根据比较试收敛法的极限形式已知,其解:根据比较试收敛法的极限形式已知。0、收敛和具有相同的收敛和发散。收敛;发散的,发散的;(1)特别地、收敛、如果、(2)取、发散、如果、(或)、发散,并且推断(极限收敛方法)被设置为正级数,(1)如果,级数发散;(2)如果p1,则级数收敛。例如,如果n,那么给定的级数收敛。(1)使

4、用比较收敛方法(包括推论或极限形式),有必要选择一个适当的收敛被称为比较对象的级数。(2)常用的比较对象是等比级数、P级数和调和级数。(3)有时很难选择比较对象。说明:定理4。比率收敛法(Dalembert判别式法),设,为正级数,然后,(1)当,(2)当,证明: (1),收敛,级数收敛;当、或系列发生分歧时。从比较和收敛的方法来看,(3)当=1时,这种方法不能用来判断级数的敛散性。因此,当级数发散时,意味着:可以收敛或发散,例如,p级数,但级数收敛;系列发散。因此,当(2)注意:时,比较判别法和比值判别法经常结合使用,例8。确定级数,解:因为,所以,收敛,收敛,收敛。比率收敛法的优点:不用寻

5、找比较对象就可以直接使用数列的一般项。判断级数、解和比值的方法是无效的,需要用其他方法来判断。的聚合。确定级数的收敛性。解是:用比较判别式方法知道的级数也是收敛的。是p=2的p级数,是收敛的。注:当某个判别方法失败时,不要盲目,示例10。讨论级数的敛散性,求解:根据定理4,级数收敛;级数发散;(2)当1(或)时,级数发散;(3)当=1时,这种方法不能用来判断级数的收敛性。像比值评价法一样,根值评价法也具有使用直观方便的优点;比率收敛法和根值收敛法都要求所用的极限存在且不等于1。定理5。根值收敛法(Cauchy判别式法),设,是正项水平,那么,数,并且根值收敛法适用于含有n次幂的一般项;确定下列

6、级数的收敛性。解决方法:因为,它是由根值判别式,级数,收敛,和由双边剪取规则,解决方法:因为,根值判别式是无效的,所以给定的级数发散。确定下列级数的收敛性。比率判别法与根判别法的比较:(1)对于适用对象,如果一般项目含有因素,一般考虑使用比率法;如果一般项目包含因素,一般考虑使用根方法;(2)适用范围,如果根方法失败,即比率方法也将失败,即此时需要它,否则它将不能成立。(3)一般来说,比值法操作简单,根值法应用广泛。例12:确定级数,解:因为,并且包含因子,(1)当0 a e时,给定的级数收敛;的聚合。(2)当a=e时,给定的级数发散;例12:确定级数的收敛性,解:因为和包含因子。(3)当a=e时,给定的级数发散。证明,证明,研究级数,所以研究级数收敛;因此,也就是说,内容是概括的,1。利用部分和序列的极限来判断级数的敛散性,2 .摘要:用正级数来判断收敛,必要条件,散度,满意度,比值收敛

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