常見的收斂級數(shù)有哪些 級數(shù)收斂發(fā)散的判斷方法總結(jié)
有哪些常用的收斂性已知的級數(shù),就是可以背下來的那種,高等數(shù)學 下列級數(shù)哪些是收斂的,請問級數(shù)收斂的判別有哪幾種,常見的收斂與發(fā)散級數(shù),條件收斂級數(shù)有哪些,常見的收斂級數(shù)和發(fā)散級數(shù),急?。?。
本文導航
- 級數(shù)收斂的必要條件怎么證明
- 無窮級數(shù)的收斂公式
- 怎么判斷級數(shù)收斂
- 級數(shù)收斂發(fā)散的判斷方法總結(jié)
- 級數(shù)條件收斂與絕對收斂的關(guān)系
- 判斷一個級數(shù)的收斂和發(fā)散步驟
級數(shù)收斂的必要條件怎么證明
一般,我們強調(diào)必須熟記的有兩個,等比級數(shù)與p級數(shù),記住這兩個就足夠了。
無窮級數(shù)的收斂公式
第一個是交錯級數(shù),通項的絕對值遞減且收斂于0,根據(jù)萊布尼茲判別法可以它是收斂的。
第二個是p級數(shù),p=2>1,所以收斂。
第三個,與一的判斷過程相同。
第四個,p級數(shù),p=1/2<1,發(fā)散。
怎么判斷級數(shù)收斂
1、對于所有級數(shù)都適用的根本方法是:柯西收斂準則。因為它的本質(zhì)是將級數(shù)轉(zhuǎn)化成數(shù)列,從而這是一個最強的判別法,柯西收斂準則成立是級數(shù)收斂的充分必要條件。
局限性:有一些數(shù)列的特征太過明顯,可以用更加簡潔的判別法去判別,用柯西收斂原理是浪費時間;另一方面,如果級數(shù)本身過于復雜,用柯西收斂準則也未必能很快得到證明。
2、對于正項級數(shù),一個基本但不常用的方法是部分和有界,這同樣是級數(shù)收斂的充分必要條件,這是正項級數(shù)中最強的判別法之一,局限性也是顯然的:通常來說一個級數(shù)的和函數(shù)并不好求,用這種方法行不通,因此這個方法通常只有理論上的意義。
3、對于正項級數(shù),比較判別法是一個相當有效的判別法,通過找一個新正項級數(shù),比較通項,如果原級數(shù)的通項小,新級數(shù)收斂,則原級數(shù)收斂;如果新級數(shù)發(fā)散,原級數(shù)通項大,則原級數(shù)發(fā)散,通常在判別過程中使用其極限形式。
局限性:當級數(shù)過于復雜時,要找的那個新級數(shù)究竟是什么很難判斷,通常的方法是對原級數(shù)的通項做泰勒展開,以找到與之等價的p級數(shù)。
4、對于正項級數(shù),有積分判別法:如果x>=1且f(x)〉=0且遞減,則無窮級數(shù)(通項為f(n))與1到正無窮對f(x)作的積分同斂散。這個辦法對于某些級數(shù)特別有效。局限性:由于其本質(zhì)是將級數(shù)化成了反常積分,如果化成的反常積分的收斂性難以判斷,則有可能該方法就把問題復雜化了。
5、對于正項級數(shù),還有拉貝判別法與高斯判別法。拉貝判別法是將級數(shù)與通項為1/(n^alpha)的級數(shù)做比較,如果當n充分大時,n(a[n]/a[n+1]-1)〉=r>1,那么級數(shù)收斂。
高斯判別法將級數(shù)與通項為1/(n(lnn)^alpha)的級數(shù)做比較,如果a[n]/a[n+1]=1+1/n+beta/nlnn+o(1/nlnn),其中beta〉1,則級數(shù)收斂。
局限性:這兩個判別法已經(jīng)很強了,大部分級數(shù)都可以用這兩個判別法去估計,但是仍然不是全部級數(shù)都有效的,如果級數(shù)比通項為1/(n(lnn)^alpha)的級數(shù)收斂得還慢,就無效了,這時應(yīng)該去想比較判別法或者其他辦法,可能需要比較強的技巧。
6、對于交錯級數(shù),有萊布尼茲判別法:如果級數(shù)符號交替且通項絕對值遞減,則級數(shù)收斂。局限性:如果級數(shù)不滿足上述條件,顯然就失效了。
7、一般項級數(shù)的阿貝爾判別法和狄利克雷判別法:
阿貝爾判別法:如果級數(shù)的通項可以拆成兩部分的乘積,其中一部分隨下標單調(diào)有界,以另一部分為通項的級數(shù)收斂,那么原級數(shù)收斂。
狄利克雷判別法:如果級數(shù)的通項可以拆成兩部分的乘積,其中一部分隨下標單調(diào)趨于零,以另一部分為通項的級數(shù)的部分和有界,那么原級數(shù)收斂。
這兩個判別法對于一些通項為兩項以上乘積形式的級數(shù)非常有效。局限性:如果拆不出來,那就沒辦法了。不過通常的題最多就考到這里,基本上應(yīng)該可以判別。
級數(shù)收斂發(fā)散的判斷方法總結(jié)
交錯級數(shù)比如 1 -1 1 -1..發(fā)散
最好看看高數(shù)課本 上面的例題提到的要記住了!
級數(shù)條件收斂與絕對收斂的關(guān)系
判斷級數(shù)收斂的定理:設(shè)級數(shù)為∑a(n)*(-1)^n,如果
(1)a(n+1)≤a(n);(2)lim(n→∞)a(n)=0;則交錯級數(shù)是收斂的.
所以依此定理此時有u(n)=(1/(2n+1))^2*(-1)^n,a(n)=(1/(2n+1))^2,
因為(1/(2n+3))^2≤(1/(2n+1))^2 且lim(n→∞)a(n)=lim(n→∞)[(1/(2n+1))^2]=0,所以此級數(shù)收斂,又有:
若級數(shù)∑u(n)收斂且級數(shù)∑|u(n)|也收斂的話,這樣的級數(shù)是絕對收斂的,顯然,本題中
lim(n→∞)|u(n)|=lim(n→∞)|a(n)|=lim(n→∞)|(1/(2n+1))^2
=lim(n→∞)(1/(2n+1))^2=0,則本題級數(shù)是絕對收斂的.
判斷一個級數(shù)的收斂和發(fā)散步驟
交錯級數(shù)比如 1 -1 1 -1..發(fā)散。
收斂的:∑a1*q^n,|q|<1,a1不等于0,∑(-1)^n*(1/n),∑1/n^2。
發(fā)散的:∑a1*q^n,|q|>=1,a1不等于0,∑1/n,∑(-1)^n。
函數(shù)收斂
定義方式與數(shù)列收斂類似??挛魇諗繙蕜t:關(guān)于函數(shù)f(x)在點x0處的收斂定義。對于任意實數(shù)b>0,存在c>0,對任意x1,x2滿足0<|x1-x0|<c,0<|x2-x0|<c,有|f(x1)-f(x2)|<b。
收斂的定義方式很好的體現(xiàn)了數(shù)學分析的精神實質(zhì)。如果給定一個定義在區(qū)間i上的函數(shù)列,u1(x), u2(x) ,u3(x)......至un(x)....... 則由這函數(shù)列構(gòu)成的表達式u1(x)+u2(x)+u3(x)+......+un(x)+......⑴稱為定義在區(qū)間i上的(函數(shù)項)無窮級數(shù),簡稱(函數(shù)項)級數(shù)。
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