比较审敛法

更新时间:2024-06-17 18:00

数学领域,收敛性判别法是判断无穷级数收敛、条件收敛绝对收敛、区间收敛或发散的方法。比较审敛法又称比较审敛原理,是判别级数敛散性的一种方法

定理

设 为一收敛无穷级数,当中每项 都是正实数,而无穷级数 中的 可为复数。假定对任意n有 (这里代表取复数的模)。

(1)若 收敛,则 收敛。

(2)若 ,则级数 。

证明

(1)对于 有 ,第一个不等号是因有三角不等式而成立。按假定, 符合柯西收敛原理,所以 亦然。因为复数集的完备性,知 收敛。

(2)设数列 分别代表 , 的部分和。因为对任意n有 ,所以 。由於 ,根据极限的保不等式性, ,即 。

推论

(1)如果级数 收敛,且存在正整数N,使当 时,(k>0)成立,则级数 收敛;

(2)如果级数 发散,且存在正整数N,使当 时,(k>0)成立,则级数 发散。

典型题

判断一般项为 的无穷级数的收敛性:

因为 ,而一般项为1/n的级数发散(调和级数发散),由比较审敛法知此级数发散。

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