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1、95第十一章无穷级数§11.1常数项级数的概念和性质内容概要名称主要内容常数项级数(为常数)常数项级数的收敛性若则收敛,(:前项部分和)常数项级数常用的性质1.,收敛收敛,且2.则与同收同发3.加入有限项或去掉有限项,不改变级数的敛散性.4.收敛(收敛的必要条件)常用的结论当时收敛其和为,当时发散.例题分析★1.已给级数,1)写出此级数的前二项,;2)计算部分和,;3)计算第项部分和;4)用级数收敛性定义验证这个级数是收敛的,并求其和.知识点:前项部分和,常数项级数的收敛性.95解:1),2);3)4),收敛,其和为.★★★2.求常数项级数之和.知识点:前项部分和.思路:利用解
2、:令则以上两式相减得即,,.注:利用等比级数判别级数的收敛性及求和是常用的方法.★★3.设收敛,讨论下列级数的敛散性:951)2);3).知识点:常数项级数的收敛性.思路:利用常数项级数的性质.解:1)发散.注:,则发散是判别级数发散常用的方法.2)常数项级数的性质:加入有限项或去掉有限项,不改变级数的敛散性.去掉前1000项得的级数仍收敛3),发散.课后习题全解习题11-11.写出下列级数的前五项:★(1)★(2)★(3)★(4)解:(1).(2).(3).(4)2.写出下列级数的一般项:★(1)★(2)★(3)★(4)95★★(5)★★(6)解:(1).(2).(3).(4
3、).(5).(6).3.根据级数收敛与发散的定义判定下列级数的收敛性:★★(1);★(2);★★★(3).解:(1).所以,原级数收敛.(2).所以,原级数收敛.95(3),所以,原级数发散.注:另解所以不存在,原级数发散.4.判定下列级数的收敛性:★(1)★(2)★★(3)★★(4)★★(5)★★(6)解:(1)此为等比级数,因公比,且,故此级数收敛于(2)级数的一般项:,由调和级数发散和级数的性质,知题设级数发散.(3)原级数发散.95(4),原级数发散.(5)均为等比级数且公比分别为均收敛,故原级数收敛.(6).原级数发散.★★5.求级数的和.解:.★★★6.求常数项级数
4、之和.解:,(上两式相减).★★7.设级数的前项和为,求级数的一般项及和.95解:,且.★★★★8.利用柯西审敛原理判别下列级数的收敛性:(1);(2);(3).解:(1)对于任意自然数,因为(令解得)故不妨设当时,对于任意自然数,都有由柯西审敛原理,知所给级数收敛.(2)对于任意自然数,因为故不妨设当时,对于任意自然数,都有由柯西审敛原理,知所给级数收敛.95(3),因为项故取对于任意,使得由柯西审敛原理,知所给级数发散.提高题1.判定下列级数的收敛性:★★1);★★2);★★★★3);★★★★4).解:1)收敛,发散,发散.2)发散.3)发散.954)由数列单调递增趋于知:
5、即,,发散.2.求下列级数的和.★★1);★★★★2)解:1).,.2),.§11.2正项级数判别法内容概要名称主要内容正项级数(为常数,)正项级数敛散性判别法951.比较判别法一般形式若当为大于的常数,则1)收敛收敛.2)发散发散极限形式若,则1),这两级数同时收敛同时发散.2),收敛收敛.3),发散发散.2.比值判别法,则1),级数收敛;2),级数发散;3),本法失效.3.根值判别法,则1),级数收敛;2),级数发散;3),本法失效.4.积分判别法若存在上单调减少的连续函数,使得,则1)收敛收敛.2)发散发散.常用的结论当时收敛其和为,当时发散.级数时收敛,时发散例题分析★
6、1.用比较判别法或极限判别法判别下列级数的收敛性:1)2)3)4).知识点:比较判别法.思路:比较判别法的特点:先要初步估计一下被判级数的敛散性,然后找一个已知敛散性级数与之对比。这就要求我们初步判断正确,同时要掌握一些已知其敛散性的级数。常用的级数有两个:95等比级数时收敛,时发散,级数时收敛,时发散.解:1)分析:与当时是同阶无穷小.估计是发散的。而发散,由比较判别法知发散.2)分析:此题无法直接用比较判别法,因随的增加而变化,当为奇数时等于1,当为奇数时等于3,即分母不超过3,因此有。,而收敛,由比较判别法知收敛3)分析:(),估计是收敛的.,而收敛,收敛.4)分析:()
7、,而收敛,收敛.小结:比较判别法判断级数的敛散性,一般可从等价无穷小量出发,找一个已知敛散性的级数与之比较.2.用比值判别法判别下列级数的收敛性:★★1);★2)★3)95解:1)由比值判别法知收敛.2)由比值判别法知收敛.3)由比值判别法知发散.小结:通过上面1)-3)题,当一般项中含有等,或与有公因子时,常用比值判别法.3.用根值判别法与积分判别法判别下列级数的收敛性:★1);★2)解:1)由根值判别法知,级数收敛.2)设则显然在时非负且连续,因95故在时单调减少.由积分判别法知发散.小