例子问题
例子问题1:调和级数
调和级数是一种特例系列,等于什么?
一个-series是一系列的形式,谐波级数为.因此.
例子问题1:调和级数
以下哪项测试将有助于确定是否正确是收敛的还是发散的,为什么?
积分检验:反常积分决定谐波级数发散。
第n项检验:级数发散是因为极限为趋于无穷是零。
p级数检验:和收敛于.
发散性检验:由于级数的极限趋于零,级数必然收敛。
根检验:由于极限为趋近于无穷是零,级数是收敛的。
积分检验:反常积分决定谐波级数发散。
该系列是一个谐波级数。
第n项检验和发散检验不能用来确定这个级数是否收敛,因为这是一个特殊情况。根测试也不适用于此场景。
根据p系列检验,只有当.因此,这可能是一个有效的测试,但作为答案选择的定义是错误的,因为级数是发散的.
这就剩下积分判别法了。
既然反常积分发散,那么级数也发散。
例子问题1:带误差界的交替级数
确定下列级数是否收敛或发散:
级数发散
级数(绝对)是收敛的
级数是有条件收敛的
级数可以(绝对)收敛、发散或有条件地收敛
级数(绝对)是收敛的
给定简级数,我们可以说级数是发散的。然而,我们已经给出了交变谐波级数。为了确定这个级数是收敛还是发散,我们必须使用交替级数检验。
这个检验说明对于一个给定的级数在哪里或在哪里对于所有n,如果而且是递减序列吗是收敛的。
首先,我们必须评估的限度当n趋于无穷时:
极限等于零是因为当n趋于无穷时分数的分子等于零。
接下来,我们必须确定是否是一个递减序列。,因此序列是递减的。
因为测试的两个部分都通过了,所以级数(绝对)收敛。
例子问题1:调和级数
考虑交替级数
.
下列哪项对收敛性的检验不是结论性的?
散度的极限检验
交替串联检验
根测试
比值判别法
散度的极限检验
让
是数列中的第n个求和项。散度极限检验表明
意味着级数是发散的。
然而,
,
所以这个测试是不确定的。
示例问题3:调和级数
下面的级数收敛吗?
没有
不能确定的
是的
没有
不,级数不收敛。给定的问题是发散到无穷远的调和级数。
示例问题4:调和级数
下面的级数收敛吗?
不能确定的
没有
是的
是的
级数收敛。所给出的问题是交流谐波级数,通过交流级数的检验,它是收敛的。
示例问题5:调和级数
下列哪项检验可用于(成功地)检验谐波级数的收敛性/发散性?
比值判别法
积分判别法
散度的极限检验
根测试
给定的测试都不能使用。
积分判别法
只有积分测试将工作在谐波系列,.
为了使用积分检验,我们计算
,这表明级数是发散的。
自,发散极限检验失败。
比率检验和根检验总是得出相同的结论,所以如果一个检验失败,两个检验都失败,反之亦然。
对于比值检验,
.因为极限的结果是,两个测试都失败。
示例问题6:调和级数
假设已知如下形式的谐波级数
;
然后要求你确定这个级数是收敛的还是发散的。对于p的什么值这个级数是收敛的?假设p > 0。
所给级数称为广义调和级数。
级数收敛,如果,发散,如果.