判断交错级数收敛性如下:
交错级数正项和负项交替出现的级数,形式满足a1-a2+a3-a4+.......+(-1)^(n+1)an+......,或者-a1+a2-a3+a4-.......+(-1)^(n)an,其中an>0。
在交错级数中,常用莱布尼茨判别法来判断级数的收敛性,即若交错级数各项的绝对值单调递减且极限是零,则该级数收敛。
莱布尼茨定理仅仅给出了判断交错级数收敛的充分条件,却没有给出判断交错级数发散的条件;同时,如果交错级数满足该定理的条件,也无法判断级数是绝对收敛还是条件收敛。
1、首先,拿到一个数项级数,先判断其是否满足收敛的必要条件:若数项级数收敛,则 n→+∞ 时,级数的一般项收敛于零。(这一必要条件一般用于证明级数的发散性,即一般项不收敛于零。)
2、若满足其必要性。接下来,判断级数是否为正项级数:如果级数为正项级数,则可以使用以下三种判别方法来验证其收敛性。(注:这三种判别方法的前提必须是正项级数。)
(1) 比较原则;
(2) 比式判别式(适用于n!的级数);
(3) 根式判别法(适用于n次方 的级数);(注:一般可采用比值判别法的级数可采用根判别法)
3、若不是正项级数,则接下来可以判断该级数是否为交错级数。
4、若不是交错级数,可以再来判断其是否为绝对收敛的级数。
5、如果既不是交错级数又不是正项级数,则对于这样的一般级数,可以用阿贝尔判别法和狄利克雷判别法来判断。
不知道为什么,感觉其他楼都没有在回答题主的问题。小格调990的总结挺好的,但是没有正面回答题主问题。
法一:
这是个交错级数,通常可以用莱布尼兹判别法:
(un为提取出(-1)的n或n-1次方后,剩下的恒为正的部分。n是下标。不理解的话可以百度下交错级数的定义。)
un在n趋于∞时,极限为0,且un≥u(n+1)(n与n+1是下标。),则收敛。
此处显然满足这两个条件,故收敛。
法二:
这里也可以通过证|un|的无穷级数收敛来证其绝对收敛,而绝对收敛的级数收敛,从而证其收敛。
在这里证绝对收敛,即证1/n*2^n的无穷级数收敛
用正项级数的判敛法:
比较判敛法:1/n*2^n≤1/2^n,而后者的无穷级数收敛(证后者的无穷级数收敛可以用小格调提到的比式判敛法,这个一般来说是常识,不用证。),故收敛。
(顺带一提,小格调提到的比较原则,也就是通常说的比较判敛法,有极限形式,可以百度了解一下)
比式判别法:
n趋于∞时,u(n+1)/un=n/2(n+1)=1/2,故收敛。
3.根式判别法:
n趋于∞时,un的1/n次方=(1/n)的1/n次方 *1/2=1/2,故收敛。
第一个级数的敛散性可以根据交错级数的莱布尼兹判别法来判断:因为①1/n单调递减;②1/n的极限是0.因此原级数收敛。第二个级数每一项都是第一个级数的每一项的相反数,因此具有相同的敛散性,且级数和为第一个级数的相反数。