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请问,大学中,有一种叫交错级数的是什么呀?怎么判定它是收敛的?如果有,是用什么准则或定理判

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/27 23:41:47
请问,大学中,有一种叫交错级数的是什么呀?怎么判定它是收敛的?如果有,是用什么准则或定理判
7.3 任意项级数
正项和负项可以任意出现的级数叫做任意项级数.任意项级数的判敛问题是较复杂的.我们主要讨论一种特殊的级数,即交错级数的收敛性.交错级数的特征是它的通项的符号正、负项相间,所以它的收敛性有一定规律.
7.3.1 交错级数
定理1 (莱布尼兹准则) 若交错级数 中的序列 单调递减,且 ,则
(1) 收敛,且其和满足
(2) 它的第 n 项余和 的绝对值满足
(满足定理1条件的级数称为莱布尼茨型交错级数)
例1 级数 ,,都是莱布尼茨型交错级数,它们都收敛.而级数 ,,却都发散.这些交错级数是下面要讲的所谓条件收敛的级数.
*7.3.2:绝对收敛与条件收敛
定理2:若级数 收敛,则级数 收敛.
对定理2可以作如下证明:注意到 ,根据比较判定准则,由 收敛,推出 收敛.再由定理6.1(四则运算),由于 收敛和 收敛,就推出 收敛.证毕 .
由例1可以看出,定理2的逆命题不成立.因此不能由 发散推断 发散.( 但如果用达朗贝尔判别法或根值判别法判定了 发散,则 必发散,因为此时 .)
定义2:如果级数 收敛,则称 绝对收敛;如果级数 发散,而 收敛,则称 为条件收敛.
例2:级数 绝对收敛( ).因为 ,而 收敛.
例3:判别级数 的收敛性,其中 .
用达朗贝尔判别法考察 的收敛性,因为
故当 时,原级数绝对收敛;当 时,原级数发散;当 时,条件收敛;当 时,发散.概括起来,当 ,1]时,原级数收敛.
绝对收敛级数有以下基本性质(证明从略).
性质1:若级数 绝对收敛,其和为 S ,则任意交换其各项次序而得的新级数(称做原级数的更序级数)也绝对收敛,其和仍为 S .
这表明,求有限项和使用的交换律,对绝对收敛级数求“无限项之和”也适用.然而条件收敛级数则不行.对于条件收敛的级数,适当更换其各项次序,可使之收敛于任何给定的常数,也可使它发散.(详细讨论可以参阅有关教科书)