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级数收敛

级数收敛的定义
对于无穷级数 ,级数收敛是指 存在且有限
性质
1)若级数 都收敛,则 收敛
2)若级数 收敛,则 时也收敛
3)若级数 收敛,则

判别法

正项级数

1)正项级数收敛的充要条件是其部分和数列有界
2)比较判别法
给出两个正项级数 ,对于所有的 ,有
发散可推出 发散, 收敛可推出 收敛
3)比较判别法的极限形式
给出两个正项级数
,则 收敛可推出 收敛, 发散可推出 发散
,则 发散可以推出 发散, 收敛可推出 收敛
,则 敛散性一致
4)比值判别法(达朗贝尔判别法)
5)根值判别法(柯西判别法)
比较判别法常用的比较函数
1)几何级数
2) 级数
3)广义 级数 (积分法证明)
4)交错 级数
判定步骤:
给定一个正项级数,首先观察项的形式;
对于形似taylor展开的项,匹配对应的taylor展开式;
对于指数形式的项,用根值判别法;
对于分式项,可采用比值判别法;
根值判别法失败,比值判别法失败,以及无法用上述三种方法判定的,采用比较判别法;
先观察项的形式是否与给定的四种级数类似:几何级数,p级数,广义p级数,交错p级数;
四种级数不能比较,考虑放缩;
放缩不能解决,考虑积分判定法。

交错项级数

任给一交错级数 ,若 单调不增且 ,则该级数收敛

任意项级数

任给一级数
绝对收敛,若 收敛
条件收敛,若 收敛,但 发散





幂级数

幂级数的形式
标准形式为
一般形式为
收敛点与发散点
为幂级数 的收敛点若 收敛
为幂级数 的发散点若 发散
收敛半径与收敛域
收敛半径的求法 ,则收敛半径
开区间 是幂级数 的收敛区间,再验证端点 的收敛性,则得到收敛域
阿贝尔定理
当幂级数 在点 处收敛时,任意满足 ,幂级数绝对收敛(既幂级数在收敛域内绝对收敛)
当幂级数 在点 处发散时,任意满足 ,幂级数发散(记幂级数在收敛域外发散)
幂级数的和函数常见的展开式


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