高数十七讲 专题十四 常数项级数的敛散性
1、级数的概念
2、级数的性质
①数乘 ——看是否收敛
②加减 ——看是否收敛。收敛±发散=发散,发散±发散=不确定。
③在级数中去掉、加上或改变有限项——和原级数同敛散。
④级数收敛→加括号以后收敛。
加括号以后收敛,则原级数不一定收敛;
加括号以后发散→原级数一定发散;
⑤已知级数收敛,则。要证明级数发散可以通过证明:。
eg.交错级数用莱布尼茨准则,若级数不是从第1项开始单调减的,而是从第5项开始单调减的,不影响敛散性。使用性质③
eg.(1-1)+(1-1)+(1-1)+……收敛,1-1+1-1+1-1+……不收敛。使用性质④推论
由,不能推得级数收敛。eg.,但级数不收敛。性质⑤不可逆向
3、级数的审敛准则
正项级数
基本定理:正项级数收敛部分和数列Sn有上界。(原理:极限存在准则2单调有界准则,显然,Sn单调增)
①比较法:比较两正项级数通项大收敛则小收敛,小发散则大发散。
②比较法的极限形式:两正项级数通项之比 取极限
分子和分母同阶/等价,分子分母同敛散;
分子比分母小,大收敛则小收敛,小发散则大发散。
分子比分母大,大收敛则小收敛,小发散则大发散。
③比值法:同一个级数后项比前项 取极限。
④根值法:同一个级数通项开n次方 取极限
⑤积分判别法:若f(x)在[1,+∞)上单调减、非负,连续,且,则级数与反常积分同敛散。
【比较法的特点:找同阶/等价无穷小。同阶/等价就可以使=,0<<+∞,分子分母同敛散】
比较法需要找其他的级数,非最简便,优化后:可通过级数本身判断敛散性→①比值法 ②根值法
比值法和根值法:相当于把正项级数近似看作等比级数,和,ρ看作公比q(n)的极限。
积分判别法用的较少,常用于正项级数【收敛,发散】和正项级数【收敛,发散】.
正项级数的通项中没有出现级数三巨头——用比较法和比较法的极限形式。选用一个p级数或等比级数作为比较基准。
正项级数的通项中出现级数三巨头【、、!】时——!用比值法,、 用根值法。
正项级数判定敛散性常用的方法 | 优点 | 缺点 | 使用场景 |
---|---|---|---|
第一类①比较法②比较法的极限形式 | 适用面广 【比值法和根值法能判定敛散性的级数,比较法和比较法的极限形式都能判定,虽然可能麻烦些】 |
不方便【要找到一个准确适用的级数作为比较基准】 |
正项级数的通项中没有出现级数三巨头。 选用一个p级数或等比级数作为比较基准 |
第二类③比值法④根值法 | 方便【直接用自己本身这个级数,就能判定敛散性】 | 适用面窄 【当ρ=1时无法判定级数敛散性】 |
正项级数的通项中出现级数三巨头【、、!】。 !一般用比值法 |
交错级数有规律的变项级数
莱布尼茨准则:数列单调减,且,则交错级数收敛。
(逆向不成立,交错级数收敛推不出单调减,只能推出。) 选择题常考变形
任意项级数无规律的变项级数
基本原理:加上绝对值变成正项级数
①绝对收敛、条件收敛的概念:
情况一:任意项级数的绝对值级数收敛,则级数本身一定收敛。称级数绝对收敛。
情况二:任意项级数本身收敛,它的绝对值级数发散。称级数条件收敛。
②绝对收敛和条件收敛的结论:
1、绝对收敛的级数一定收敛,即
2、条件收敛的级数eg:+,+,+,-,+,-,-…,其所有正项or所有负项构成的新级数发散,即文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-449994.html
(原因就是∑un收敛±∑|un|发散=发散)文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-449994.html
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