交错级数的通项带前面的(-1)的n次方吗?

对无穷序列 ,它们的和: ( )称为无穷级数。(无穷级数是一个和)

如果 时 存在极限A: (A可以是有确定符号的无穷),那么就称 为级数的和。如果 为有限数则称 收敛,如果为 或极限不存在则称为发散。

  1. 如果级数收敛,则其任何一个余式也收敛(修改级数前面有限个项,不影响级数的收敛或发散)
  2. 如果级数收敛,余式 随 而趋于0

365.正向级数收敛条件:

如果 有上界则收敛,否则发散

PS 特殊的正项级数:调和级数

366.比较定理(只适用于正项级数)

  1. , 为有限数时级数同时收敛/发散

368.基于比较定理的判别法

作序列 ,将其极限与 1 比较(即是看其“公比q”是否小于 1)

作序列 ,其极限小于1则收敛,大于1则发散(与柯西判别法原理相同)

每个级数 都是一个序列中的项 自然可以应用序列的定理:柯西收敛原理:对 都有 使得 任取n, m > N, 都有

只要足够靠后, (见 第二节基本定理 第2条)

377.绝对收敛:将一般级数 都转换为 正项级数收敛问题,架起一般与正项的桥梁

证明:假如n个项中有k个正项,m个负项,
把 中的正项 抽出作和: , 负项去掉负号抽出作和
是收敛的,所以有上界(即它的极限),所以P,Q都有上界。又因为P Q都是正项级数,单调有界必收敛,于是记它们的极限为P,Q

当 时,k m都 (如果不是这样,那么k,m中有一个为有限,那么请看PS)
两边同时取极限(上面已经证明了右边存在极限P-Q):
也就是说:一般项级数如果绝对收敛,那么它 条件收敛 且 极限为P-Q
PS 前有限项不是正项级数的,因为修改前有限项不改变其收敛性和发散性,所以可以把它改成正项级数而不影响其敛散性。

381.交错级数 收敛性的判断

①交错级数的绝对值如果单调递减

PS 容易看出,满足以上条件的交错级数的每个余式符号都与 它的 第一项相同,并且绝对值比它的第一项小

384.相乘级数 收敛性的判断

无穷乘积有许多性质可以直接类比级数,并且可以通过级数来研究无穷乘积(把无穷乘积的问题转化为级数的问题)。

并且,研究乘积其实也是在研究序列,序列的方法也可以用在乘积上。

当序列 在 时有 有限的或 的 极限P:

则称这个极限P为无穷乘积的值:

如果P为非0的有限数,则称乘积收敛;在其他情况下称其为发散。

401(1).基本定理

  1. 如果无穷乘积收敛,它的任何一个余式收敛;如果存在一个余式收敛,那么无穷乘积收敛。(修改前有限项不影响敛散性)
  2. 如果无穷乘积收敛,则其 余式 ( )

401(2).利用级数研究无穷乘积

由于 ,n充分大时,所有 大于 0. 因此我们修改其前几项,使其全体大于0方便研究。

  1. 无穷乘积 收敛 级数 收敛

由于ln的连续性,由海涅定理得 有极限 收敛

为了方便,把乘积因子 写成 (因为 )

1.当对于充分大的n来说,恒有 就有:

级数 与无穷乘积 同时收敛或发散

因为 的敛散性与 等价
(因为 等价无穷小,所以根据比较原理他们同时收敛或发散)
PS 那条件中 保持符号有什么用呢?因为比较原理只能对正项级数使用)

2.如果 同时收敛(这次不要求 符号),则 收敛

3.无穷乘积为0(所有 均大于0的情况下) ln级数为

4.定义无穷乘积的绝对收敛 ln级数绝对收敛

于是绝对收敛的无穷乘积具有可交换性(绝对收敛的 具有可交换性(不需要加绝对值)

级数的主线是:判断一个级数是否收敛

不同形式的级数有着不同的判断方法:

一般项级数:通用判别法是收敛原理,更常见的是 将其转化为正项级数判断,桥梁是绝对值。

特殊的级数:交错级数、乘积级数

判断级数收敛后,收敛的级数就有一定的性质,而这些性质又可以判断其他的相关级数收敛。

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