《高等数学教学课件汇编》第五章1无穷级数的敛散性.ppt

,无穷级数的敛散性,机动 目录 上页 下页 返回 结束,第一节,第五章,定义：,给定一个数列,将各项依,即,称上式为无穷级数，,其中第 n 项,叫做级数的一般项,级数的前 n 项和,称为级数的部分和.,次相加,简记为,收敛,则称无穷级数,并称 S 为级数的和,记作,机动 目录 上页 下页 返回 结束,一、无穷级数的有关概念,当级数收敛时,称差值,为级数的余项.,则称无穷级数发散.,显然,机动 目录 上页 下页 返回 结束,例1.讨论等比级数,(又称几何级数),(q 称为公比)的敛散性.,解:1)若,从而,因此级数收敛,从而,则部分和,因此级数发散.,其和为,机动 目录 上页 下页 返回 结束,2).若,因此级数发散;,因此,n 为奇数,n 为偶数,从而,综合 1)、2)可知,时,等比级数收敛;,时,等比级数发散.,则,级数成为,不存在,因此级数发散.,机动 目录 上页 下页 返回 结束,例2.判别下列级数的敛散性:,解:(1),所以级数(1)发散;,技巧:,利用“拆项相消”求和,机动 目录 上页 下页 返回 结束,(2),所以级数(2)收敛,其和为 1.,技巧:,利用“拆项相消”求和,机动 目录 上页 下页 返回 结束,二、级数的基本性质,性质1.若级数,收敛于 S,则各项,乘以常数 c 所得级数,也收敛,证:令,则,这说明,收敛,其和为 c S.,说明:级数各项乘以非零常数后其敛散性不变.,即,其和为 c S.,机动 目录 上页 下页 返回 结束,性质2.设有两个收敛级数,则级数,也收敛,其和为,证:令,则,这说明级数,也收敛,其和为,机动 目录 上页 下页 返回 结束,说明:,(2)若两级数中一个收敛一个发散,则,必发散.,但若二级数都发散,不一定发散.,例如,(1)性质2 表明收敛级数可逐项相加或减.,(用反证法可证),机动 目录 上页 下页 返回 结束,性质3.,在级数前面加上或去掉有限项,不会影响级数,的敛散性.,证:将级数,的前 k 项去掉,的部分和为,数敛散性相同.,当级数收敛时,其和的关系为,类似可证前面加上有限项的情况.,极限状况相同,故新旧两级,所得新级数,机动 目录 上页 下页 返回 结束,性质4.,收敛级数加括弧后所成的级数仍收敛于原级数,的和.,证:设收敛级数,若按某一规律加括弧,则新级数的部分和序列,为原级数部分和,序列,的一个子序列,推论:若加括弧后的级数发散,则原级数必发散.,注意:收敛级数去括弧后所成的级数不一定收敛.,但,发散.,因此必有,例如，,用反证法可证,例如,机动 目录 上页 下页 返回 结束,性质5.（级数收敛的必要条件）,设收敛级数,则必有,证:,可见:若级数的一般项不趋于0,则级数必发散.,例如,其一般项为,不趋于0,因此这个级数发散.,机动 目录 上页 下页 返回 结束,注意:,并非级数收敛的充分条件.,例如,调和级数,虽然,但此级数发散.,事实上,假设调和级数收敛于 S,则,但,矛盾!,所以假设不真.,机动 目录 上页 下页 返回 结束,例3.判断下面级数的敛散性：,解:令,则,故,从而,这说明上述级数 发散.,机动 目录 上页 下页 返回 结束,