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1、第三节正项级数第1页,共19页,编辑于2022年,星期二道,单调有界数列必有极限,所以如果部分和数列定义 设级数级数对于正项级数,由于机动 目录 上页 下页 返回 结束 所以正项级数即则数列正项级数收敛;反之,若正项级数收敛,即为正项级数。则称,若,因而必为单调增加数列的部分和数列有界,则由数列极限存在准则知存在,此时必有界,由此得到如下定理:第2页,共19页,编辑于2022年,星期二定理二(比较判别法)(1)如果级数则级数且成立,则有收敛,也收敛;(2)如果级数则级数发散,也发散。和对于正项级数 机动 目录 上页 下页 返回 结束 定理一正项级数收敛的充要条件是它的部分和数即“大”的收敛,“
2、小”的一定也收敛即“小”的发散,“大”的一定也发散有界。列第3页,共19页,编辑于2022年,星期二因此这说明级数也发散。因此对一切有由定理 1 可知,也收敛。则有(2)如果级数发散,(1)如果级数则有收敛,级数机动 目录 上页 下页 返回 结束 都有设对一切证证:因在级数前加、减有限项不改变其敛散性,故不妨分别表示级数和的部分和,则有第4页,共19页,编辑于2022年,星期二 通俗地说,若一个级数收敛,那么每项都比它小 比较判别法需要与一个已知敛散性的级数比较,在实际应用中也可以对级数自身相邻项分析来判断级数的敛散性。有时用比较判别法的极限形式更方便,对于正项则级数有着相同的敛散性。机动 目
3、录 上页 下页 返回 结束 项都比它大的那个级数肯定也发散。的那个级数肯定也收敛;若一个级数发散,那么每级数和和,若满足第5页,共19页,编辑于2022年,星期二例例1.判定调和级数 解解:的敛散性。机动 目录 上页 下页 返回 结束 第6页,共19页,编辑于2022年,星期二事实上当 即调和级数大于一般项为机动 目录 上页 下页 返回 结束 的正项级数是发散的。有 此外,对于广义调和级数时收敛,=的正项级数。由定理二可得,调和级数也是发散的。,也可以证明当时发散。显然由于一般项为第7页,共19页,编辑于2022年,星期二机动 目录 上页 下页 返回 结束 即故有界,级数是收敛的。,所以有上界
4、,又对任意n有第8页,共19页,编辑于2022年,星期二证明级数收敛。证明证明:因为级数的一般项满足例例2.2.机动 目录 上页 下页 返回 结束 而等比级数是收敛的,根据定理二可得,级数 收敛。第9页,共19页,编辑于2022年,星期二定理三定理三 比较判别法(达浪贝尔判别法),如果,则(2)当(1)当设正项级数 机动 目录 上页 下页 返回 结束(3)当(此时要用其他方法判定)证明 略。时,级数收敛;时,级数发散;时,级数可能收敛也可能发散。第10页,共19页,编辑于2022年,星期二定理四(3)当证明 略。(1)当根值判别法(柯西判别法),设正项级数(2)当机动 目录 上页 下页 返回
5、结束 的一般项(此时要用其他方法判定)则次根的极限满足的时,级数收敛;时,级数发散;时,级数可能收敛也可能发散。第11页,共19页,编辑于2022年,星期二例3.判定级数解解利用Mathematica软件求极限 机动 目录 上页 下页 返回 结束 Out2=的敛散性。发散。由于极限大于,根据定理三可得,级数第12页,共19页,编辑于2022年,星期二由于 例例4 判别级数解解 对于级数由于极限小于,根据定理三可知,级数机动 目录 上页 下页 返回 结束 的敛散性。再根据定理二可得,级数,利用Mathematic软件求极限收敛。收敛,第13页,共19页,编辑于2022年,星期二本节小结本节小结1
6、.正项级数的定义正项级数的定义机动 目录 上页 下页 返回 结束 2.正项级数敛散性的判别法:正项级数敛散性的判别法:(1)比较判别法;)比较判别法;(2)比值判别法(达朗贝尔判别法);)比值判别法(达朗贝尔判别法);(3)根值判别法(柯西判别法)。)根值判别法(柯西判别法)。第14页,共19页,编辑于2022年,星期二课堂练习:习题课堂练习:习题10-31.选择题(1)下列命题正确的是();机动 目录 上页 下页 返回 结束 A若正项级数B若正项级数必收敛C若正项级数D若必收敛,则必有,则,则,则级数第15页,共19页,编辑于2022年,星期二习题习题10-31.选择题(2)下列正项级数收敛的是().机动 目录 上页 下页 返回 结束 第16页,共19页,编辑于2022年,星期二习题习题10-32.用比较判别法判定下列级数的收敛性:机动 目录 上页 下页 返回 结束 3.用比值判别法判定下列级数的收敛性:第17页,共19页,编辑于2022年,星期二习题习题10-34.判定下列级数的收敛性:机动 目录 上页 下页 返回 结束 第18页,共19页,编辑于2022年,星期二作业:作业:P224 习题10-3机动 目录 上页 下页 返回 结束 2.(1)()(3)3.(1)()(2)4.(1)()(2)第19页,共19页,编辑于2022年,星期二