第七章 无穷级数
10常数项级数概念及性质
1、定义 P264
称为一般项或通项 称为前n项部分和
例1、
2、定义
如收敛,则收敛
3、几个重要极限等比级数(几何) ,当 收敛, 发散;
P级数 收敛, 发散;
当, 又称调和级数。
4、级数性质 P266
性质5是级数收敛的必要条件即 收敛
例1、 发散,∵
例2、 发散,∵
例3、 发散,但
20正项级数判别法
正项级数部分和数列单调递增
∴ 正项级数 收敛 部分和数列有上界
1、比较判别法设,如收敛,则收敛
如发散,则发散
例、判别下列级数敛散性
(1) (2)
解(1)由于
∵发散,∴原级数发散
(2)由于,而收敛,∴原级数收敛
比较判别法的极限形式如 则有
时 ,,同时收敛,同时发散
A=0 如 收敛,则收敛
A=+∞ 如 收敛,则收敛
判别下列级数敛散性
例、
又发散,∴原级数发散
例、(1) (2) (3)
解:(1)由
(2)
∵ 收敛 ∴原级数收敛
(3)∵ ∵ 发散,
∴ 发散
例、P271 例7.7 7.8
2、比判别法设正项级数的一般项满足
则当时,级数收敛,时发散,不定
3、根值法设为正项级数,如
则当时,级数收敛,时发散,不定
正项级数判别其敛散性的步骤:
首先考察
①如中含或的乘积通常选用比值法;
②如是以为指数幂的因子,通常用根值法,也可用比值法;
③如含形如(α可以不是整数)因子,通常用比较法;
④利用级数性质判别其敛散性;
⑤据定义判别级数敛散性,考察是否存在,实际上考察是否有上界。
例、判别下列级数的敛散性
(1) (2) (3)设
(4) (5)
(6)
(7) (8)
解:(1)
收敛
(2)方法一: 收敛方法二:
∵ 收敛 ∴ 原级数收敛
∴级数收敛
收敛
(3)当 发散
发散
为公比的等比级数 ∴ 收敛
(4)∵
∵ 收敛,
∴ 原级数收敛
(5) ∴
对 ∵
∴ 收敛,又由比较判别法知原级数收敛
(6),由此值法知收敛
∴ 原级数收敛
3°交错级数的敛散性的判别法
如,则称为交错级数。
莱伯尼兹判别法:
如交错级数满足:
( i ) ( ii )
则 收敛,且和
例、判断下列级数的敛散性。
P274 例7.13
2
解:①
②
∴ 收敛
解:① ∵
②
∴ 即
∴ 收敛
4°绝对收敛与条件收敛
定义 P275 为任意项级数
如 收敛 称绝对收敛
如 发散 收敛 称条件收敛
定理,如 收敛 → 必收敛
例、P276 例7.17 7.18
例、判断级数的敛散性,如收敛,是绝对收敛还是条件收敛
( 1 ) ( 2 )
解:( 1 )
∴ 原级数收敛,且绝对收敛。
解:( 2 )
原级数绝对收敛
原级数发散
原级数为 为交错级数 收敛而 发散
∴ 条件收敛
习题七,8
10常数项级数概念及性质
1、定义 P264
称为一般项或通项 称为前n项部分和
例1、
2、定义
如收敛,则收敛
3、几个重要极限等比级数(几何) ,当 收敛, 发散;
P级数 收敛, 发散;
当, 又称调和级数。
4、级数性质 P266
性质5是级数收敛的必要条件即 收敛
例1、 发散,∵
例2、 发散,∵
例3、 发散,但
20正项级数判别法
正项级数部分和数列单调递增
∴ 正项级数 收敛 部分和数列有上界
1、比较判别法设,如收敛,则收敛
如发散,则发散
例、判别下列级数敛散性
(1) (2)
解(1)由于
∵发散,∴原级数发散
(2)由于,而收敛,∴原级数收敛
比较判别法的极限形式如 则有
时 ,,同时收敛,同时发散
A=0 如 收敛,则收敛
A=+∞ 如 收敛,则收敛
判别下列级数敛散性
例、
又发散,∴原级数发散
例、(1) (2) (3)
解:(1)由
(2)
∵ 收敛 ∴原级数收敛
(3)∵ ∵ 发散,
∴ 发散
例、P271 例7.7 7.8
2、比判别法设正项级数的一般项满足
则当时,级数收敛,时发散,不定
3、根值法设为正项级数,如
则当时,级数收敛,时发散,不定
正项级数判别其敛散性的步骤:
首先考察
①如中含或的乘积通常选用比值法;
②如是以为指数幂的因子,通常用根值法,也可用比值法;
③如含形如(α可以不是整数)因子,通常用比较法;
④利用级数性质判别其敛散性;
⑤据定义判别级数敛散性,考察是否存在,实际上考察是否有上界。
例、判别下列级数的敛散性
(1) (2) (3)设
(4) (5)
(6)
(7) (8)
解:(1)
收敛
(2)方法一: 收敛方法二:
∵ 收敛 ∴ 原级数收敛
∴级数收敛
收敛
(3)当 发散
发散
为公比的等比级数 ∴ 收敛
(4)∵
∵ 收敛,
∴ 原级数收敛
(5) ∴
对 ∵
∴ 收敛,又由比较判别法知原级数收敛
(6),由此值法知收敛
∴ 原级数收敛
3°交错级数的敛散性的判别法
如,则称为交错级数。
莱伯尼兹判别法:
如交错级数满足:
( i ) ( ii )
则 收敛,且和
例、判断下列级数的敛散性。
P274 例7.13
2
解:①
②
∴ 收敛
解:① ∵
②
∴ 即
∴ 收敛
4°绝对收敛与条件收敛
定义 P275 为任意项级数
如 收敛 称绝对收敛
如 发散 收敛 称条件收敛
定理,如 收敛 → 必收敛
例、P276 例7.17 7.18
例、判断级数的敛散性,如收敛,是绝对收敛还是条件收敛
( 1 ) ( 2 )
解:( 1 )
∴ 原级数收敛,且绝对收敛。
解:( 2 )
原级数绝对收敛
原级数发散
原级数为 为交错级数 收敛而 发散
∴ 条件收敛
习题七,8