第12章 数项级数
12.1 复习笔记
一、级数的收敛性1 级数的定义 若 存在极限值S,即
,则级数收敛,S为级数的和。若{Sn}发散,则级数发散。
2 重要定理
(1) 级数收敛的柯西准则
∑un收敛??
,?N(N∈N+),当m>N时以及对?p(p∈N+),都有
(2) 如果级数∑un与∑vn都收敛,则对任意常数c,d,级数∑(cun+dvn)也收敛,且
(3) 改变级数的有限个项不改变级数的敛散性。
(4) 在收敛级数的项中任意加括号,不改变其收敛性与和。
二、正项级数
1 正项级数收敛性的一般判别原则
(1) 正项级数∑un收敛?其部分和数列{Sn}有界。 (2) 比较原则
设∑un和∑vn是两个正项级数,?N(N∈N+),使得对?n>N都有un≤vn,则 ① 若∑vn收敛,则∑un也收敛。 ② 若∑un发散,则∑vn也发散。
(3) 设S′=∑un和S″=∑vn是两个正项级数,如果
则
① 若0<l<+∞,级数S′、S″同敛散。 ② 若l=0且级数S″收敛,级数S′也收敛。 ③ 若l=+∞且级数S″发散,级数S′也发散。
2 比式判别法和根式判别法
(1) 比式判别法
设∑un为正项级数,且存在正整数N0及常数q(0<q<1),则 ① 若对任意n>N0,都有un+1/un≤q,则∑un收敛。 ② 若对任意n>N0,都有un+1/un≥1,则∑un发散。
(2) 比式判别法的极限形式
若∑un为正项级数,且 ① 若q<1,则∑un收敛。
,则
② 若q>1或q=+∞,则∑un发散。 ③ 若q=1,则无法判断∑un的发散性。
(3) 根式判别法
设∑un为正项级数,且存在正整数N0及正常数l, ① 若对任意n>N0,都有② 若对任意n>N0,都有
(4) 根式判别法的极限形式
,则∑un收敛。 ,则∑un发散。
设∑un为正项级数,且 ① 若l<1,则∑un收敛。 ② 若l>1,则∑un发散。
,则
③ 若l=1,则无法判断∑un的发散性。
3 积分判别法
设f为[1,+∞)上非负减函数,那么正项级数∑f(n)与反常积分
同敛散。
三、一般项级数1 交错级数 莱布尼茨判别法
若交错级数满足:① {un}单调递减;②
,则级数收敛。
2 绝对收敛级数及其性质
(1) 若级数∑|un|收敛,则∑un为绝对收敛级数。 (2) 绝对收敛级数的性质
① 绝对收敛级数一定收敛,但反之却一般不成立,原级数收敛而不绝对收敛的情况,称为条件收敛。 ② 级数的重排:设级数∑un绝对收敛,且其和等于S,则任意重排后所得到的级数也绝对收敛,且有相同的和数。
3 阿贝尔判别法和狄利克雷判别法
(1) 阿贝尔判别法
若{un}为单调有界,且∑vn收敛,则级数∑unvn收敛。
(2) 狄利克雷判别法
若{un}单调递减且un→0,∑vn的部分和数列有界,则级数∑unvn收敛。
华东师范大学数学系数学分析第4版下册知识点总结笔记课后答案
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