第十二章 无穷级数
一. 常数级数的审敛,常数级数的性质
收敛:
12.3下列级数中收敛的是( ); A.
???n?1n?1?n B.?n?1
n?1n?1??1???n?C.??? D.??1?n?
2?n?1?n?1?3n?2???111??解:n?1?n?,所以?n?1?n2n?12(n?1)n?1??n?1?n发散;
???11??11?发散,因为发散,所以发散,因此选C。 ????n?n?12?n?1n?1n?1?12.7 下列级数中收敛的是( ) A.
?n?1????1002n?11n B.? C.?n(|q|?1) D.?n 2n?1n?1qn?13n?13n?1解:
??1n11n1?,?发散;lim发散;|q|?1时,?,?n??3n?12n?13n?132n?12n?1n?1n?1n?1n?1??100210022limn??,?n(|q|?1)发散;limnn??1,?n收敛,所以选D。 n??qn??33n?13n?1q12.11 下列级数中收敛的是( );
???1n211??A.? B.?n C.?ln(1?) D.??1?n?
3?nn?12n?1n?12n?1n?1??11(n?1)2ln(1?)2??n?11n11n?1,lim22??1,?n收敛;lim解:lim2n?1?,?发散;
n??n??n??11n22n?12n?1n?12nn2n??11??ln(1?)11?发散;发散,发散。所以选B。 ????n?3n?n?1n?1n?1??12.15 下列正项级数中收敛的是( );
??n?2nn1A.? B.?n C.?ln(1?) D.?
nn?1n(n?1)n?12n?1n?12n?1???n?n1n1n1n??1解:lim发散;lim,收敛;?,?ln(1?)发散;?n?nn??n??2n?1222n?12n2n?1n?1n?12n?1?2n(n?2)(n?1)发散。所以选B。 lim?2?1;?n??2nn?1n(n?1)n(n?1)12.45 已知级数
??un?1?n?a,则级数?(un?un?1)的和s?
n?1????解:因为
?un?1n?a,所以?(un?un?1)??un??un?1?a?(a?u1)?u1,填u1。
n?1n?1n?1
绝对收敛:
12.13 下列级数中满足绝对收敛的是( ); A.?(?1)n?1??n?1???2nn1n?1nnn B. ?(?1)sin C.?(?1)n D.?(?1)n(n?1)2n?1n3n?1n?1n?1????2nn1nnn解:?、?sin、?发散,?n收敛,所以?(?1)n绝对收敛,选
nn?1n(n?1)3n?1n?12n?1n?1n?13C。
12.17 下列级数中绝对收敛的是( ) (A)
?n?1??(?1)n (B) n?1(?1)n ?n?1nn?1?(?1)n?1(C) ? (D)
n?1ln(n?1)解:因为由正项级数审敛法,
(?1)n ?nn?1??n?1????1111、?、?都发散,而?收
nln(n?1)n?1n?1n?1n?1nn?1(?1)n敛,所以?绝对收敛,选B。
nn?1n?1?12.21 下列级数中满足绝对收敛的是( );
???n1nn1nnA. ?(?1) B.?(?1)sin C.?(?1) D.?(?1)n n?1n2nn?1n?1n?1n?1n?解:选D。
12.19 下列级数中条件收敛的是( )
(A)
?(?1)n?1??n?11 (B) n?(?1)n?1??n1 2nn(C) ?(?1) (D)
n?1n?1n?(?1)nn?11 n(n?1)解:作为交错级数
?(?1)n?1?n?11收敛,但不绝对收敛,因此,选A。 n12.23 下列级数中满足条件收敛的是( );
???nn?11nnn1(?1)A.?(?1) B.?(?1) C. D. (?1)??2n2n?1n3n?1n?1n?1nn?1?n??nn?11nn(?1)解:?(?1)不收敛,?(?1)、绝对收敛,因此,选D。 ?2n2n?1n3n?1n?1n?1?n
发散:
12.2 下列级数级数中发散的是( ).
1(A) ?(1?cos) (B)
nn?1(n!)2(C) ? (D)
n?1(2n)!???2nsinn?1??1 3n1?n ?2n?11?n解:观察易知
1?n发散,选取D。 ?21?nn?1?12.10 下列级数中发散的是( ).
1(A) ?(1?cos) (B)
nn?1(n!)2(C) ? (D)
(2n)!n?1???2nsinn?1??1 n3?n?11 n解:观察易知
?n?1?1发散,选取D。 n12.5下列级数中发散的是( )
A.?n?1???1(?1)n B.?n(|q|?1) C.?n?1 D.?ln(1?n)
n(n?1)n?13n?1n?1q(?1)n?解:观察易知
?ln(1?n)发散,选取D。
n?1?
性质: 12.1 若级数
?un?1?n收敛,则下列级数不收敛的是( ).
(A)
?2un?1?n (B)
?(2?u) (C) 2??unn?1n?1?n??n (D)
?un?2?n
解:由收敛性质易知
?(2?u)不收敛,所以选B。
n?112.9 若级数?un收敛,则下列级数不收敛的是( ).
n?1?(A)
?10un?1?n (B)
?(10?u) (C) 10??unn?1n?1n??n (D)
n?10?u?n
解:由收敛性质易知
?(10?u)不收敛,所以选B。
n?1?12.20 若级数
??un?1?n收敛,则下列级数中发散的是( ).
(A)
?10un?1?n (B)
?un?1??n?10
(C) 10??un?1n (D)
?(10?u)
nn?1解:由收敛性质易知
?(10?u)不收敛,所以选D。
nn?1?12.4 如果级数A.必收敛
?un?1??n条件收敛,则
?|un?1??n| ( ).
D. 无法判断
B. 必发散 C. 不一定收敛
n解:由定义,
?un?1n条件收敛,则
?|un?1|必发散。所以选B。
12.12 如果级数
?un?1?n收敛,则极限limun( ).
n??A.存在 B. 不存在 C. 等于零 D. 无法判断
解:由性质,
?un?1?n收敛,则极限limun?0,所以选C。
n???12.16 如果任意项级数
?un?1?n绝对收敛,则下列说法正确的是 ( ).
A.
?un?1?n必发散 B.
?un?1n必收敛 C.
?|un?1?n|必发散 D.
?|un?1?n|不一定收敛
解:由概念,
?un?1??n绝对收敛,则
?un?1?n必收敛,所以选B。
12.18 若级数
?un?1n收敛,则lim(un?1)? ( ).
n??(A) 2 (B) 0 (C) 1 ( D) ?1 解:由收敛性质,lim(un?1)??1,所以选D。
n??12.25 级数
?un?1?n的部分和数列{sn}有界是该级数收敛的( );
(A) 充分非必要条件; (B) 必要非充分条件; (C) 充分必要条件; (D) 非充分非必要条件. 解:级数
?un?1?n的部分和数列{sn}有界是该级数收敛的必要非充分条件,如;
?(?1)n?1?n不收
敛,但部分和{sn}有界。所以选B。 12.29 若级数
?(1?u)收敛,则limunn?1?n??n?
解:由收敛必要条件:lim(1?un)?0,所以填limun?1。
n??n??12.36 若级数
?un?1?n收敛,则lim(un?un?2013)? n??2解:由收敛必要条件:limun?0,所以填2013。
n??12.42 limun?0是
n????un?1n?n收敛的 条件.
解:limun?0是
n???un?1收敛的必要条件,所以填“必要”。