银川科技职业学院《高签数学》救集 第十一童无穷级邀 (1)如果m,=1>0或mm,=+∞)),则级数24,发散: = (2)如果p>l,而mnP4,=10≤1<+∞),则级数,收敛. 例7判定级数2(l+)的收敛性, 解因为1+)小a→o,故 m-mn+=r是=l, 7→00 →00 n 700 根据极限审敛法,知所给级数收敛 例8判定级数Nn+11-cos召)的收敛性, =】 解因为 mn,=mn2nmi0-os马=m,中=号2, 3. 1-→00 V n 2 n 根据极限审敛法,知所给级数收敛 二、交错级数及其审敛法 交错级数:交错级数是这样的级数,它的各项是正负交错的. 交错级数的一般形式为∑(-1-4,其中,>0. n=l 例如, 立(-是交错级数,但(-)l-cosm江不是交错级数. =1 n 定理6(莱布尼茨定理) 如果交错级数2(-1y-4,满足条件: (1)4m2u+1(n=1,2,3,··5(2)lm4n=0, 则级数收敛,且其和s≤,其余项rn的绝对值rm+1. 简要证明:设前n项部分和为sm 由s2=(4-H(ug-14H·+(2n1-2n),及 S2m=-(2-3)H(4-45+··+(2m-2-2m-1)-2m 看出数列{s2m}单调增加且有界(2m<),所以收敛. 设s2m→s(n→0),则也有S2+1=S2m+2m+1→s(n-→0),所以Sm→s(n-→o).从而 级数是收敛的,且Sm<1. 第10页银川科技职业学院《高等数学》教案 第十一章 无穷级数 第 10 页 (1)如果 lim 0( lim ) n n n n nu l 或 nu 则级数 n1 un 发散 (2)如果 p1 而 lim (0 ) n u l l n p n 则级数 n1 un 收敛 例 7 判定级数 1 2 ) 1 ln(1 n n 的收敛性 解 因为 ( ) 1 )~ 1 ln(1 2 2 n n n 故 1 1 ) lim 1 lim lim ln(1 2 2 2 2 2 n n n n u n n n n n 根据极限审敛法 知所给级数收敛 例 8 判定级数 1(1 cos ) 1 n n n 的收敛性 解 因为 2 2 2 2 3 2 3 2 1 ( ) 2 1 1 lim lim 1(1 cos ) lim n n n n n n u n n n n n n 根据极限审敛法 知所给级数收敛 二、交错级数及其审敛法 交错级数 交错级数是这样的级数 它的各项是正负交错的 交错级数的一般形式为 1 1 ( 1) n n n u 其中 0 n u 例如 1 ( 1) 1 1 n n n 是交错级数 但 1 cos ( 1) 1 1 n n n n 不是交错级数 定理 6(莱布尼茨定理) 如果交错级数 1 1 ( 1) n n n u 满足条件 (1)unun1 (n1 2 3 ) (2) lim 0 n n u 则级数收敛 且其和 su1 其余项 rn 的绝对值|rn|un1 简要证明 设前 n 项部分和为 sn 由 s2n(u1u2)(u3u4) (u2n 1u2n) 及 s2nu1(u2u3)(u4u5) (u2n2u2n1)u2n 看出数列{s2n}单调增加且有界(s2nu1) 所以收敛 设 s2ns(n) 则也有 s2n1s2nu2n1s(n) 所以 sns(n) 从而 级数是收敛的 且 snu1