判断正项级数敛散性的一种方法
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正项级数敛散性的判别方法正项级数是指级数的所有项都是非负数的级数。
判断正项级数的敛散性的方法主要有以下几种:比较判别法、根式判别法、积分判别法、极限判别法和对数判别法。
一、比较判别法:1. 比较判别法之比较大法:如果对于正项级数∑an和∑bn,当n趋向于无穷大时有an≤bn,那么若∑bn收敛,则∑an也收敛;若∑bn发散,则∑an也发散。
2. 比较判别法之比较小法:如果对于正项级数∑an和∑bn,当n趋向于无穷大时有an≥bn,那么若∑bn发散,则∑an也发散;若∑bn收敛,则∑an也收敛。
二、根式判别法:设an≥0,如果存在正常数p使得lim[(an)^1/n]=a,则1. 若a<1,则级数∑an收敛;2. 若a>1,则级数∑an发散;3.若a=1,根式判别法无法确定级数的敛散性。
三、积分判别法:将正项级数∑an转化为函数f(x)的积分,即∫f(x)dx,如果对于函数f(x),当x趋向于无穷大时有f(x)递减且连续,则1. 若∫f(x)dx收敛,则级数∑an也收敛;2. 若∫f(x)dx发散,则级数∑an也发散。
四、极限判别法:如果存在常数L>0,使得lim(n→∞)n*an=L,则1. 若L<1,则级数∑an收敛;2. 若L>1,则级数∑an发散;3.若L=1,极限判别法无法确定级数的敛散性。
五、对数判别法:设an≥0,如果存在正常数p使得limln(an)/ln(n)=a,则1. 若a<1,则级数∑an收敛;2. 若a>1,则级数∑an发散;3.若a=1,对数判别法无法确定级数的敛散性。
这些判别方法在实际应用中都有其适用范围和局限性,需要根据具体情况选择合适的方法进行判断。
同时,在判断级数的敛散性时,还可以结合其他定理和方法,如柯西收敛准则、阿贝尔定理、绝对收敛等进行综合分析。
关于正项级数收敛性的判别法On convergence of series with positive terms摘要正项级数作为级数理论中最基本的一类级数,它的敛散性的判定是级数理论的核心问题。
正项级数的敛散性判别方法有很多,本文对正项级数敛散性的各种判别法的特点与联系作了简单、系统的归纳与剖析。
正项级数不仅有一般级数收敛性的判别法,也有许多常用的和一些新的收敛性的判定方法,如比较判别法、柯西判别法、达朗贝尔判别法、拉贝判别法和对数判别法等,但运用起来有一定的技巧,需要根据对不同级数通项的特点进行分析,选择适宜的方法进行判定,这样才能够最大限度的节约时间,提高效率,特别是对于一些典型问题,运用典型方法,更能事半功倍。
关键词:级数;正项级数;收敛;发散。
AbstractDetermining whether or not a series is convergent in the series theory is the core issue. There are many ways to determine if a positive series is convergent. This thesis makes full analysis for the convergence determination methods for positive series. There are many common and some new convergence determination methods, such as comparison criterion, Cauchy criterion, d'Alembert criterion, Log Criterion and Rabe Criterion and other methods. But using which of these methods needs certain skills, needs to analyze the general items of the series. A lot of time can be saved if an appropriate method is used. Key words: Series;positive series; convergence; divergence.目录摘要................................................................................................................................................................. I I ABSTRACT.. (III)目录 (IV)引言 (1)1 基础知识 (2)1.1无穷级数的定义 (2)1.2无穷级数的部分和 (2)1.3无穷级数收敛的定义 (2)2 正项级数敛散性的常用判别法 (3)2.1柯西收敛原理[1] (3)2.2基本定理 (3)2.3比较判别法 (3)2.4达朗贝尔判别法 (4)2.5柯西判别法 (4)2.6积分判别法 (5)2.7阿贝尔判别法 (5)2.8狄利克雷判别法 (5)3 正项级数敛散性的一些新的判别法 (6)3.1定理1(比较判别法的推广) (6)3.2定理2(等价判别法) (6)3.3定理3(拉贝判别法)[3] (7)3.4定理4(高斯判别法)[5] (8)3.5定理5(库默尔判别法)[3] (8)3.6定理6(对数判别法)[4] (9)3.7定理7(隔项比值判别法)[3] (10)3.8定理8(厄尔马可夫判别法)[4] (10)3.9定理9(推广厄尔马可夫判别法)[4] (10)4 正项级数敛散性判别法的比较 (12)5 应用举例 (16)6 总结与展望 (20)参考文献 (21)致谢 (22)引言在数学分析中,数项级数是全部级数理论的基础,主要包括正项级数和交错级数,而正项级数在各种数项级数中是最基本的,同时也是十分重要的一类级数。