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比较审敛法判断级数敛散性 5.7.题,貌似要用什么等价无穷小或者重要极限 &
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利用x→0时,sinx~x,ln(1+x)~x.5、通项un~π/(n*n^(1/n))~π/n,n→∞时.∑π/n发散,所以原级数发散.7、通项un~1/n^2*√n=1/n^(3/2),n→∞时.∑1/n^(3/2)收敛,所以原级数收敛.
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无穷级数 根号n-1/4的根号下(n^2+n)的敛散性
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级数 Σ√(n-1)/(n^2+n)^(1/4) 是发散的.事实上,因 √(n-1)/(n^2+n)^(1/4) = √(1-1/n)/(1+1/n^2)^(1/4) → 1 ≠ 0 (n→∞),据级数收敛的必要条件得知原级数发散.
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∑(-1)^n/n^2 用柯西收敛证明敛散性
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如果不限制方法,可以直接用Leibniz判别法解决.所以不妨就按Leibniz判别法的证明来.对任意ε > 0,存在N = [1/ε]+1 > 1/ε.当n > N时有n² > n > 1/ε,故1/n² < ε.考虑∑{n ≤ k ≤ n+p} (-1)^k/k² = (-1)^n·(1/n²-1/(n+1)²+...+(-1)^p/(n+p)²)若p为偶数,0< (1/n²-1/(n+1)²)+...+(1/(n+p-2)²-1/(n+p-1)²)+1/(n+p)²= 1/n²-1/(n+1)²+...+(-1)^p/(n+p)²= 1/n²-(1/(n+1)²-1/(n+2)²)-...-(1/(n+p-1)²-1/(n+p)²)< 1/n² < ε.若p为奇数,0 < (1/n²-1/(n+1)²)+...+(1/(n+p-1)²-1/(n+p)²)= 1/n²-1/(n+1)²+...+(-1)^p/(n+p)²= 1/n²-(1/(n+1)²-1/(n+2)²)-...-(1/(n+p-2)²-1/(n+p-1)²)-1/(n+p)²< 1/n² < ε.即总有|∑{n ≤ k ≤ n+p} (-1)^k/k²| = |1/n²-1/(n+1)²+...+(-1)^p/(n+p)²| < ε.由Cauchy收敛准则,级数收敛.上面的证法放缩的比较精细,其实适用于∑{1 ≤ n} (-1)^n/n.如果不要求这样广的适用面,也可以考虑用Cauchy收敛准则证明绝对收敛,即∑{1 ≤ n} 1/n²收敛.其部分和0 < ∑{n ≤ k ≤ n+p} 1/k² < ∑{n ≤ k ≤ n+p} 1/(k(k-1))= ∑{n ≤ k ≤ n+p} (1/(k-1)-1/k)= 1/(n-1)-1/(n+p)< 1/(n-1).当n趋于∞时收敛到0.由Cauchy收敛准则,∑{1 ≤ n} 1/n²收敛.∑{1 ≤ n} (-1)^n/n²绝对收敛,从而也是收敛的.当然也可以不用绝对收敛这一说法,直接说|∑{n ≤ k ≤ n+p} (-1)^k/k²| ≤ ∑{n ≤ k ≤ n+p} 1/k² < 1/(n-1)收敛到0.从而∑{1 ≤ n} (-1)^n/n²收敛.
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