根式判别法
数学术语
根值判别法,又称柯西判别法,是判断正项级数收敛性的一种重要方法。正项级数收敛性判别法主要有根式判别法、比式判别法、阿贝尔判别法、积分判别法和对数判别法等。
级数收敛的定义
设有数列 ,此数列的项依次用加号连接起来,即 ,或 ,称为数值级数,其中 称为级数的第 项或通项,取级数前 项的和为 ,称为级数的 项部分和。若级数的部分和数列 收敛,称此级数收敛,否则,称该级数发散。
根式判别法
定理 (根式判别法)
有正项级数 ,存在常数 及 ,
1)若对一切 ,成立不等式
则级数 收敛。
2)若对一切 ,成立不等式
则级数 发散。
证明:由1)中条件有
因为上式右边等比级数当 时收敛,故由比较原则,这时有级数 也收敛。对于情形 2),由条件可以推出
这显然是不可能的,由级数收敛的必要条件可知,级数是发散的。证毕。
推论1(根式判别法的极限形式)
设有正项级数 ,且
1)当 时,级数 收敛。
2)当 时,级数 发散。
推论2
设有正项级数 ,且
1)当 时,级数 收敛。
2)当 时,级数 发散。
根式判别法的局限性
根式判别法本质上还是比较判别法,是将级数和几何级数 比较得到的,是在正项级数敛散性判别中是一个十分重要的方法,不少级数均可依此法判别其敛散性。
从理论上来说,凡是能用比式判别法判断其敛散性的级数,必定也能用根式判别法来判断其敛散性,但反之不成立。这说明根式判别法较比较判别法有更大的适用性,但是,根式判别法也有其失效性。在根式判别法只讨论了 的情况,并没有考虑 的情况,也没有考虑 不存在又是怎样的情况。例如 都有
但前者收敛,后者发散。这说明这种判别法存在着一定的不足。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 14:10
目录
概述
级数收敛的定义
根式判别法
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