文档内容
无穷级数
常数项级数审敛法
主讲 武忠祥 教授一、正项级数及其审敛法
定理1(基本定理)
a 收敛 {S } 上有界
n
n
n1
若 a 发散,则 S
n
n
n1
定理2(比较法)设 a 与 b 是两个正项级数,且
n n
n1 n1
a b
n n
则 1) b 收敛 a 收敛
n n
n1 n1
2)
a 发散 发散
b
n
n
n1
n1定理3(比较法的极限形式)
a
设
b 与 a 是两个正项级数,且 lim n ,则
n n
n1 n1
n b
n
1)当 0 时, a 与 b 同敛散
n n
n1 n1
2)当 0 时, b 收敛 a 收敛
n
n
n1
n1
3)当 时, 发散 a 发散
b
n
n
n1
n1
1
例1 讨论 p 级数 的敛散性,
( p 0)
p
n
n1例2 判别下列级数敛散性
1 1
1) 2)
n(n 2 1) n(n 1)
n2 n1
3) n
2 sin
n
3
n1a
定理4(比值法)若 lim n1 ,则
n a
n
1)当 1 时, a 收敛
n
n1
2)当 1 时, a 发散
n
n1
定理5 (根值法) 若 ,则
lim n a
n
n
1)当 时, 收敛
1 a
n
n1
2)当 1 时, a 发散
n
n1
定理6 (极限审敛法) 设 是正项级数,
a
n
n1
1)如果 则 发散;
lim na l 0(), a
n n
n
n1
2)如果 lim n p a l( p 1,0 l ), 则 a 收敛.
n n
n
n1例3 判别下列级数敛散性
n n x n
1) 2) ( ) n 3) (x 0)
2 n 2n 1 n!
n1 n1 n1二、交错级数及其审敛法
定理7(Leibniz准则)
若 1) a a 2 ) lim a 0
n 1 n n
n
则 (1) n1 a 收敛,且 s a , r a
n 1 n n1
n1
例4 判别下列级数敛散性
(1) n1 ln n
1) ( p 0) 2) (1) n1
n p n
n1 n2三、绝对收敛与条件收敛
定理8(绝对收敛准则)
a 收敛 收敛
a
n
n
n1
n1
绝对收敛: 若 a 收敛,则称 绝对收敛
a
n
n
n1
n1
条件收敛: 若 a 收敛, 发散,则称 a 条件收敛
a
n n
n
n1
n1
n1
例5 讨论下列级数的敛散性,若收 敛是绝对收敛还是
条件收敛.
1
sin n 2) (1) n
1)
p
2 n
n
n1
n1内容小结
(1)正项级数 ( u , u 0)
n n
n1
基本定理: u 收敛 s 上有界
n n
n1
1)比较判别法:设 u v , 则
n n
v 收敛 u 收敛
n n
n1 n1
u 发散 v 发散
n
n
n1
n1
u
2)比较法极限形式:设
lim n l (0 l )
n v
n
①若 0 l , 则 u 与 v 同敛散.
n n
n1 n1
②若 ,则 v 收敛 收敛, u 发散 发散.
l 0 u v
n n
n n
n1
n1
n1
n1
③若 l ,则 v 发散 u 发散. u 收敛 v 收敛,
n n n n
n1 n1 n1 n1
收敛, 1,
u
3)比值法: 设 lim n1 ,则 u
n 发散, 1,
n u
n1
n
不一定, 1,
收敛, 1,
4)根值法: 设 limn u ,则 u
发散, 1,
n n
n
n1
不一定, 1,
(2)交错级数 ( (1) n1 u ,u 0)
n n
n1
莱不尼兹准则: 若 (1) u 单调减; (2) lim u 0
n n
n
则 (1) n1 u 收敛.
n
n1(3)任意项级数
1)绝对收敛与条件收敛概念
(1) 若 a 收敛,则 a 必收敛,此时称 a 绝对收敛
n n n
n1 n1 n1
(2)若 收敛, 发散,则称 条件收敛
a a a
n n n
n1 n1 n1
2)绝对收敛和条件收敛的基本结论
绝对收敛的级数一定收敛,即 | u | 收敛 u 收敛.
n n
n1 n1作业
P271 1
(1), (3), (5) ;
2
(2), (3), (4) ;
3
(1), (2) ;
4
(1), (3), (5), (6) ;
5
(2), (3), (5)