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1、2.交错级数的收敛判别法,3.绝对收敛与条件收敛,4.任意项级数的收敛判别法,1.正项级数的收敛判别法,2 数项级数的收敛判别法,前面所讲的常数项级数中,各项均可是正数,负数或零。正项级数是其中一种特殊情况。如果级数中各项是由正数或零组成,这就称该级数为正项级数。同理也有负项级数。而负项级数每一项都乘以后即变成正项级数,两者有着一些相仿的性质,正项级数在级数中占有很重要的地位。很多级数的敛散性讨论都会转为正项级数的敛散性.,定义 设级数,为正项级数.,显然,正项级数的部分和sn数列是单调增加的,即,一、正项级数的收敛判别法,定理 正项级数,收敛,有界.,证:“,”,收敛,收敛,有界.,有界,又
2、,是一个单调上升数列,存在,收敛.,“,”,证明:这是一个正项级数,其部分和为:,故sn有界,所以原级数收敛.,定理1(比较判别法),设,与,是两个正项级数,,且,那么,(1)如果,收敛,则,收敛。,(2)如果,发散,则,发散。,证:设,和,分别表示,和,的部分和,,显然由,(1),收敛,有界,有界,也收敛.,(2),发散,无界,无界,也发散.,例2 判定p-级数,的敛散性.,(常数 p0),由此可得结论,p级数当 时发散,p1时收敛.,证明,思考题:若正项级数,则下列级数的敛散性,(2),(3),收敛,,(1),例4 判断下列级数的敛散性,定理2(比较审敛法的极限形式),证明,由比较审敛法的
3、推论,得证.,(2)由于,(=0),取=1时,N 0,当n N时,,故由比较判别法,当=0时,,(3)由于,(=),故,M 0(不妨取M 1),N 0,当n N 时,,即 0 vn un,由比较判别法,当=时,,解,原级数发散.,故原级数收敛.,练习1 判别级数,的敛散性(a0为常数),解:因为,(即=1为常数),又,是调和级数,它是发散的,发散.,故原级数,练习2 判别级数,的敛散性,其中,x0为常数.,解:由于,而,是n=2的P一级数,收敛的,故原级数,比值审敛法的优点:,不必找参考级数.,两点注意:,例7 判别级数,解:,由比值判别法可知所给级数发散.,由比值判别法可知所给级数发散.,例
4、9 判别级数,的敛散性,其中x0为常数,解:记,即=01,故该级数收敛.,例10 判别级数,的敛散性,其中x0为常数.,解:记,即=x2,由达朗贝尔判别法.,当|x|=1 时,=1,但原级数为,这是 n=2 的 p一级数,是收敛的.,综上所述,当 0 1 时,原级数发散.,当0|x|1时,1,级数收敛.,当|x|1时,1,级数发散.,解,比值审敛法失效,改用比较审敛法,级数收敛.,例12 判别级数,的敛散性,其中x0,a0为常数,解:记,即,当xa时,,当0 xa时,,当 x=a 时,=1,但,故原级数发散.,综上所述,当 0 xa 时,原级数收敛.当 x a时,原级数发散.,二、交错级数及其
5、审敛法,定义:正、负项相间的级数称为交错级数.,证明,满足收敛的两个条件,定理证毕.,解,原级数收敛.,练习 判别级数,的敛散性.,解:这是一个交错级数,,又,令,x2,+),则,x2,+),故 f(x)2,+),即有unun+1成立 由莱布尼兹判别法,该级数收敛.,三、绝对收敛与条件收敛,定义 正项和负项任意出现的级数称为任意项级数.,证明,上定理的作用:,任意项级数,正项级数,例如,解,故由定理知原级数绝对收敛.,解,故由定理知原级数发散.,练习2 级数,是否绝对收敛?,解:,由调和级数的发散性可知,故,发散.,但原级数是一个收敛的交错级数,故原级数是条件收敛,不是绝对收敛的.,绝对收敛的级数几个注释:,1、绝对收敛的级数不因为改变其项的位置而改变 其和.这也叫级数的重排.对于一般的级数则不 成立.,2、对于级数的乘法,我们规定两个级数按多项式 乘法规则形式地作乘法:,如果两个级数都绝对收敛,则两个级数相乘所得到的级数也绝对收敛;且当,若两个级数不绝对收敛,则上式不一定成立。,四、任意项级数的收敛判别法,绝对收敛定理只能判别级数的绝对收敛性,而不能判别级数的条件收敛性。为了讨论级数的条件收敛性,我们给出两个常用的一般级数判别发,先看一个引理。,