讨论级数∑㏑【1+(-1)∧n/n∧p】的绝对收敛性和条件收敛性
答案:1 悬赏:50
解决时间 2021-01-09 13:18
- 提问者网友:刺鸟
- 2021-01-09 04:42
讨论级数∑㏑【1+(-1)∧n/n∧p】的绝对收敛性和条件收敛性
最佳答案
- 二级知识专家网友:一叶十三刺
- 2021-01-09 05:17
1)由于
lim(n→∞)|㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)}|/[1/(n^p)]
= lim(n→∞)|[(-1)^n]/(n^p)|/[1/(n^p)]
= 1,
故当 p>1 时,级数 ∑[1/(n^p)] 收敛,故原级数 ∑㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)} 绝对收敛;而当 p≤1 时,级数 ∑[1/(n^p)] 发散,故原级数非绝对收敛。
2)当 p≤1 时,考虑级数
∑[(-1)^n]{[(-1)^n]㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)}},
记
u[n] = [(-1)^n]㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)},
则 u[n]>0,且
|u[n]| = |[(-1)^n]㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)}|
≤ 1/(n^p) → 0 (n→∞),
得知
lim(n→∞) u[n] = 0,
又
u[n]-u[n+1]
= [(-1)^n]{㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)}+㏑{1+[(-1)^(n+1)]/[(n+1)^p]}
= …… > 0,
据 leibniz 判别法,原级数收敛,因此是条件收敛的。
lim(n→∞)|㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)}|/[1/(n^p)]
= lim(n→∞)|[(-1)^n]/(n^p)|/[1/(n^p)]
= 1,
故当 p>1 时,级数 ∑[1/(n^p)] 收敛,故原级数 ∑㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)} 绝对收敛;而当 p≤1 时,级数 ∑[1/(n^p)] 发散,故原级数非绝对收敛。
2)当 p≤1 时,考虑级数
∑[(-1)^n]{[(-1)^n]㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)}},
记
u[n] = [(-1)^n]㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)},
则 u[n]>0,且
|u[n]| = |[(-1)^n]㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)}|
≤ 1/(n^p) → 0 (n→∞),
得知
lim(n→∞) u[n] = 0,
又
u[n]-u[n+1]
= [(-1)^n]{㏑{1+[(-1)^n]/(n^p)}+㏑{1+[(-1)^(n+1)]/[(n+1)^p]}
= …… > 0,
据 leibniz 判别法,原级数收敛,因此是条件收敛的。
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