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级数收敛的判别方法及其应用(2)

时间:2023-03-25 19:51来源:毕业论文
目前大学中所使用的教材,包括陈纪修等[5]编写的《数学分析下册》以及复旦大学数学 系编写的《数学分析下册》[6],都给出了较为完整的级数理论,包

目前大学中所使用的教材,包括陈纪修等[5]编写的《数学分析下册》以及复旦大学数学 系编写的《数学分析下册》[6],都给出了较为完整的级数理论,包括级数相关定义以及比较 判别法、根式判别法、Abel 判别法以及 Dirichlet 判别法等较为常见的判别法。而韩仲明[7] 的《数项级数敛散性的判别法》和李春江[8]的《级数收敛的判别方法》中归纳了级数收敛的 几种判别方法,李春江还在文中提到了不常见的对数判别法以及双比值判别法。而裴礼文[9]

的《数学问题中的典型问题与方法》和钱吉林[10]等人编写的《数学分析解题精粹》,则是 通过整理级数理论的内容,按照求和问题、级数敛散性判断以及级数敛散性应用的顺序编写, 对各类问题进行分类归纳,同时通过举例说明使学习者加深印象,更加熟练地掌握这部分内   容。

级数的发展与微积分密不可分,掌握好级数的相关知识特别是收敛性的判别方法,对于 之后进一步学习数学有着十分重要的意义。而在目前的大学学习中,级数被视为最复杂最困 难的一部分内容。很大程度上是因为学生不能很好地掌握主要的判别法。因此,本文通过整理 数项级数的判别法,让学生形成一个系统的知识框架,使得学习者不再对这块知识感到困惑。

二、级数的敛散性

(一)级数的部分和定义

定义 2。1。1 无穷级数的前 n 项和

称为这个级数的第 n 个部分和。

(二)级数的敛散性定义

根据上述部分和的定义,如果上述部分和构成的数列 Sn 有有限的极限 S ,我们就称 级数(1)是收敛的,其和为 S ,记作

如果数列 Sn 没有有限的极限,就说级数(1)是发散的。

三、级数收敛的判别方法

(一)正项级数收敛的判别方法

定义 3。1。1 如果对 n 1,2,,都有 an  0 ,就称级数 an 为正项级数。

n1

定理 3。1。1  正项级数  an  收敛的充分必要条件是其部分和数列 Sn 有界。

n1

证明较为简单,这里不再重复给出。

1。 比较判别法

定理 3。1。2  (比较判别法)设有两个正项级数  an  和 bn  ,如果 N  1,当 n  N

n1 n1

时有不等式论文网

an  bn ;

那么有:

(1)若 bn  收敛,那么  an  也收敛;

(2)若  an  发散,那么 bn  也发散。

证明 因为改变级数的有限项不影响级数的敛散性,所以我们令两个正项级数的前

N 1 项为零,至此,我们有 n ,存在不等式 an  bn 。设 An 和 Bn 分别为正项级数 an 和

bn  的部分和,则有 An   Bn (n  1,2,3) ,

(1)若 bn  收敛,则Bn 有界,则An 也有界,所以  an  收敛;

(2)若  an    ,则易知 bn    。

例 1 级数  1

收敛,因为

所以根据定理 3。1。2 可知级数 收敛

对于这类有不等式 级数收敛的判别方法及其应用(2):http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_152709.html

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