微积分笔记 无穷级数

研究无穷级数关心的问题:到底能不能收敛成一个数?本质是研究数列的收敛性

常数项级数

  • 本质是数列,如研究{xn}的极限存在问题等于研究sum{xn-xn-1}这个级数的收敛性问题
  • 满足线性运算法则:一堆收敛的经过线性运算之后仍然收敛
  • 对于收敛级数,存在结合律(将级数任意加括号后形成的新级数仍收敛于原级数之和)(证明提示:单调数列收敛,其子数列收敛)

必要条件:lim un -> 0

  • 第一眼看这个,如果这个都不满足,那一定不收敛。
  • 就是说正向级数如果是单增的那一定就不收敛(要么极限不存在要么不为0)

重要级数

  • \begin{equation*} \sum ^{\infty }_{n=1} \ \frac{1}{n^{p}} \end{equation*}         
  •  p=1的时候是

\begin{gather*} \sum ^{\infty }_{n=1}\frac{1}{\ \ n} \end{gather*},lnx的导数就是1/x,所以这个级数是类似于ln(n)的,而   \begin{gather*}\lim _{x\rightarrow \infty } \ \ \ \ln x=\infty  \end{gather*} ,所以可以知道此时该级数不是一个数。

           然后p<1的时候它更大所以肯定也不是一个数

           p>1时收敛(待填坑)

  • \begin{gather*} \sum ^{\infty }_{n=0} \ a_{n} \ q^{n} \end{gather*}

          等比数列,q<1时收敛

 正项级数判断收敛

比较审敛

  • 大的收,小的一定收            证明:单调有界定理
  • 小的发散,大的一定发散     证明:如果大的收敛,由上小的收敛,矛盾

比值审敛


  • \begin{equation*} \lim _{n\rightarrow \infty } \ \ \frac{a_{n}}{a_{n-1}} \ < 1 \end{equation*}
  • 用等比数列证,总能有一个公比>上面的极限,然后就相当于每次乘以那个公比,然后那个公比的级数都收敛,这个比它小的肯定也收敛

开根


  • \begin{equation*} \lim _{n\rightarrow \infty } \ \ \sqrt[n]{a_{n}} \ < \ 1 \end{equation*}
  • 还是用等比数列,乘方n了之后相当于是那个小于一的数的n次方,用一个比它极限大的公比q可证

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