刷题-常数项级数

1

n=1un 是正项级数,证明:级数 n=1(un+un+1) 与级数 n=1un 同敛散。


先证明收敛,假设 n=1un 收敛,那么其部分和数列 {Sn} 极限一定存在。从而:

n=1(un+un+1)=u1+u2+u2+u3++un+un+1=2(u1+u2++un)+un+1u1=2Sn+Sn+1Snu1

上述级数显然是收敛的,同时也是发散的。

2

n=1un 是收敛的正项级数,证明:级数 n=1u2nn=1u2n1 收敛。


先证明偶数项级数收敛:

n=1u2n=u2+u4++u2n=u1+u2+u2n(u1+u3+)S2n

n=1un 收敛可知 m,u1+u2++um=Sm 的极限是存在的,我们取 m=2n,就可以得到 n=1u2n 是收敛的。现在要证明 n=1u2n1,同理可得:

n=1nu2n1=u1+u2++u2n1+u2nn=1nu2nS2n

显然,级数 n=1u2n1 也收敛。

3

4

判断级数 n=1lnn(n+1)a(n+2)b 的敛散性。


我们使用泰勒展开求该级数的敛散性。

5

判断敛散性 n=1(n2+n+16n3)


6

判断级数 n=21n5+n+13lnn 的敛散性。


7

判断级数 n=1n[2+(1)n]n4n 的敛散性。


8

设正项级数 n=1an 的部分和为 Sn,证明:级数 n=1aneSn 收敛。


这道题可以使用定义法配合积分判别法的思路进行求解。

aneSn=(SnSn1)eSn=Sn1SneSndx

由于 {an} 是正项级数,故而 Sn 一定是递增的,从而 eSn 是递减的。于是可以进行放缩:

Sn1SneSndxSn1Snexdxk=2naneSnS1Snexdx=eSn+eS1eS1

从而该数列部分和有界,故而该级数收敛。

9

判断级数 n=11+12++1n(n+1)(n+2) 的敛散性。


10

un0(n=1,2,3,),且 limnnun=1,判断级数 n=1(1)n(1un+un+1) 是否具有敛散性。


11