二、交错级数及其审敛法三、绝对收敛与条件收敛一、正项级数及其审敛法常数项级数的审敛法
级数敛散性的概念:对于级数收敛部分和,部分和数列对于一些特殊形式的级数,其敛散性是否会有什么特殊结论呢?
一、正项级数及其审敛法若∴部分和数列为有界数列则称为正项级数.为单调递增数列对于正项级数单调递增数列极限存在
正项级数审敛法的基本定理定理1.正项级数收敛有界部分和数列定理2(正项级数的比较审敛法)设(1)若级数,则级数(2)若级数,则级数收敛,也收敛发散,也发散是两个正项级数,且且
对比较审敛法的补充说明(1)存在正整数及常数k0,满足若,则若,则收敛,也收敛发散,也发散且且(2)失效情形若若收敛,发散,且且(3)本方法仅适用于正项级数方法都失效
例1.讨论p级数(常数p0)的敛散性.解:1)当因为对一切而调和级数由比较审敛法可知p级数发散.发散,时,
由基本定理可知p级数收敛。时,2)当表明有界
讨论级数的敛散性解:因为而级数发散根据比较审敛法可知,所给级数发散.例2.
定理3.(比较审敛法的极限形式)两个级数同时收敛或发散;设两正项级数满足则当0l∞时,通常选择参与比较的已知敛散性的级数主要有:p级数调和级数等比级数
例3.讨论级数的敛散性解:因为而收敛,所以收敛
例4.讨论级数的敛散性解:因为而发散,所以发散
例5.判别级数的敛散性.解:而收敛,所以收敛
的敛散性.例6.判别级数解:~而收敛,所以
定理4.比值审敛法(D’alembert判别法)设为正项级数,且则(1)当(2)当时,级数收敛;或时,级数发散.级数发散,注意:当其发散的原因是(3)当时,本方法失效
例7.讨论级数的敛散性.解:根据定理4可知:级数收敛;级数发散;
例8.讨论级数敛散性解:级数收敛
二、交错级数及其审敛法则各项符号正负相间的级数称为交错级数.定理6.(Leibnitz判别法)若交错级数满足条件:则级数收敛,余项满足和
收敛例9.判别级数的敛散性(常数p0)解:该级数为交错级数由莱布尼兹(Leibnitz)判别法得级数
收敛收敛例10.判别下列级数的敛散性:收敛上述级数各项取绝对值后所成的级数是否收敛?发散收敛收敛
三、绝对收敛与条件收敛定义:对任意项级数如果则称原级收敛,数绝对收敛;则称原级数条件收敛.讨论任意项级数敛散性所产生的概念如果发散,而原级数收敛,将各项取绝对值构成正项级数,
例如:为条件收敛.均为绝对收敛.定理7.绝对收敛的级数一定收敛.
例11.证明下列级数绝对收敛:证:(1)而收敛,收敛因此绝对收敛.
(2)因此收敛,绝对收敛.
例12.讨论下列级数是绝对收敛还是条件收敛(1)发散解:原级数条件收敛
(2)(常数p0)解:当p1时,收敛,绝对收敛发散,条件收敛当时,
(3)解:发散,发散的原因是原级数也发散
作业P1391(3,4,5);2(2,3,4,5);3(2,3,6);4(1,2,4,5).