10.1.1 收斂級數(shù)的性質(zhì)
性質(zhì)一:若級數(shù)
收斂,a為任意常數(shù),則
亦收斂,并且
=a
。
性質(zhì)二:若兩個級數(shù)
和
都收斂,則
也收斂,并且有
=
+
。
性質(zhì)三:一個收斂級數(shù)
對其項任意加括號后所成的級數(shù)仍收斂,且其和不變。
注意:加括號后的級數(shù)為收斂時,不能斷言原來未加括號的級數(shù)也收斂,即性質(zhì)三的逆命題不成立。
例:
顯然級數(shù)發(fā)散,加括號后成為(1+1)+(1+1)...顯然結(jié)果為零。
性質(zhì)四(收斂的必要條件):若級數(shù)
收斂,則
。
注意:此命題僅給出了級數(shù)收斂的必要條件而非充分條件。
例:1+1/2+1/2+1/3+1/3+1/3+...+1/n+...+1/n+...
它的一般項
,但級數(shù)是發(fā)散的。
10.1.2 正項級數(shù)的審斂法
正項級數(shù)的定義:各項都是正數(shù)或零的級數(shù)稱為正項級數(shù).
1.(比較審斂法):設(shè)
和
都是正項級數(shù),且
(n=1,2,3,…).
若級數(shù)
收斂,則級數(shù)
收斂:反之,若級數(shù)
發(fā)散,則級數(shù)
發(fā)散.
推論1:設(shè)
和
都是正項級數(shù),如果級數(shù)
收斂,且存在自然數(shù)N,
使當(dāng)
時有
(k>0)成立,則級數(shù)
收斂;如果級數(shù)
發(fā)散,且當(dāng)
時有
(k>0)成立,則級數(shù)
發(fā)散.
推論2:設(shè)
是正項級數(shù),如果有p>1,時
(n=1,2…),則級數(shù)
收斂;如果
(n=1,2,…),則級數(shù)
發(fā)散.
2.(比值審斂法):若正項級數(shù)
的后項與前項比值的極限等于
:
,
則當(dāng)
時級數(shù)收斂;
(或
)時級數(shù)發(fā)散;
時級數(shù)可能收斂也可能發(fā)散.
3.(根值審斂法):設(shè)
為正項級數(shù),如果它的一般項
的n次根的極限
等于
:
,則當(dāng)
時級數(shù)收斂,
(或
)時級數(shù)發(fā)散,
時級數(shù)可能收斂也可能發(fā)散.
交錯級數(shù)的定義:各項是正負(fù)交錯的級數(shù)稱為交錯級數(shù).
10.1.3 交錯級數(shù)的審斂法:
1.(萊布尼茲定理):如果交錯級數(shù)
滿足條件:
(1):
(n=1,2,3,…)
(2):
則級數(shù)收斂,且其和
,其余項
的絕對值
.
