Математика.-3
.pdf
|
7 i |
|
= |
|
|
(7 i)(2 4i) |
= |
14 4i 2 |
2i 28i |
= |
14 4 26i |
= |
18 26i |
|||||||
|
2 4i |
|
|
(2 4i)(2 4i) |
|
4 16i 2 8i 8i |
4 16 |
|
20 |
|
||||||||||
= |
9 |
|
|
13i |
= |
0,9 1,3i . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
10 |
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Задача |
125. |
Запишите |
число |
z 3 3i |
в |
тригонометрической и |
показательной формах.
Решение. |
Здесь |
|
первая |
координата x |
положительна, |
вторая |
|||||||||||||
координата |
y |
отрицательна, |
то есть от начала координат к данной |
||||||||||||||||
точке нужно |
двигаться |
вправо |
и вниз, |
т.е. |
точка расположена в |
||||||||||||||
четвѐртой четверти. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Вычислим |
|
модуль |
|
и |
аргумент |
данного |
числа. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
32 ( 3)2 9 9 3 2 . |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
y |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
arctg |
|
arctg |
|
|
|
arctg 1 |
|
. |
Впрочем, также |
будет |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|||||
верно принять |
|
7 |
|
, что отличается на полный оборот 2 . |
|
||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Тригонометрическая форма числа z 3 3i : |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(cos i sin ) = 3 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
2 cos |
|
|
i sin |
|
. |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
91
|
|
|
|
e |
i |
Показательная форма: |
z ei = 3 |
2 |
4 . |
||
Задача 126. Разделить |
2 2i |
двумя способами: |
|||
|
1 i |
|
|
|
|
1)с помощью умножения на сопряжѐнное число.
2)в показательной форме.
Решение. |
|
1) |
|
2 2i |
= |
( 2 2i)(1 i) |
= |
|
4i |
2i . |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
1 i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(1 i)(1 i) |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
i3 4 |
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 2i |
|
2 2 e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 e |
3 |
|
|
|
|
|
e |
2 = 2 cos |
|
i sin |
= |
|
||||
2) |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
4 |
|
4 |
|
= 2 |
|
|
|
2i |
|||||||
1 i |
|
|
|
|
ei 4 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|||||
Ответ. 2i . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Задача Д-33. |
Умножить (6 3i)(7 4i) . Ответ. 30 45i . |
|
|
||||||||||||||||||||||||
Задача 127. Возвести в степень: |
1 i 4 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение. Перейдѐм к показательной форме, для этого сначала найдѐм |
||||||||||||||||||
модуль и аргумент числа |
1 i с помощью чертежа. Число в 1-й |
|
|
|||||||||||||||
четверти, угол 45 градусов. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
i |
4 |
|
1 i |
|
|
|
i sin |
= |
2e 4 . По формуле Муавра, |
2e 4 |
|
= |
|||||||||
|
2 cos |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 ei |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
4 4 |
= 2 2 ei |
4 4 = 4ei |
= 4 cos i sin = 4 1 0i = 4 . |
|
|
||||||||||||
2 |
|
|
Чертѐж, показывающий, расположение 1 i на плоскости, это число выделено красным цветом:
92
Ответ. 4 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Задача 128. Возвести в степень в показательной форме: 1 i 6 . |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
6 |
3 |
6 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
4 |
|
|
|
|
|||||||||||
Решение. |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
2e 4 , z 6 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
2 |
. Тогда |
|
2 |
= |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
6 |
|
|
|
9 |
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
e 4 |
= 8e 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
= 8 cos |
|
|
|
|
|
|
, мы можем отбросить 1 или |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
более полных оборотов, при этом синус и косинус не изменятся, то |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
есть отнять |
4 |
2 , либо |
|
8 |
|
4 |
. Тогда угол |
9 |
эквивалентен |
|
, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||
и остаѐтся вычислить: |
|
|
|
|
|
i sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
8 cos |
|
|
|
= 8 0 1i = 8i . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Ответ |
8i . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Задача 129. Возвести в степень |
|
i 12 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Решение. Аналогично прошлой задаче, сначала переводим в |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
показательную форму. Угол здесь 30 градусов, то есть |
, модуль |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 12 2 . Итак, |
|
i = 2ei 6 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
93 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
12 |
|
|
i |
|
12 |
|
||
Тогда 3 i 12 = |
2e |
6 |
|
= 212 e |
6 |
= 212 ei 2 = 212 cos 2 i sin 2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теперь можем отнять полный оборот 2 , косинус и синус при этом |
|
||||||||||||
не меняются. тогда получим 212 cos 0 i sin 0 = 212 1 i0 = |
|
||||||||||||
21022 1024 4 = 4096 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ответ. 4096 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1 i |
|
6 |
|
|
|
|
|||||
Задача 130. Вычислить |
3 |
|
|
|
|||||||||
|
|
1 i 12 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение. Представим каждое число в показательной форме.
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
, |
1 |
, |
2 |
2 , |
2 |
||||||
1 |
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
94
|
|
|
|
i |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
2e |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
i 2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
2 |
|
e |
|
= |
|
2 |
|
e |
|
|
|
|
|
= ei(2 3 ) = ei( ) = |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
i 12 |
|
|
|
12 |
|
i |
|
12 |
|
|
26 ei3 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
2e |
|
4 |
|
|
|
2 |
|
|
e |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
cos |
i sin но можно произвольно прибавить 2 , ведь от |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
этого не изменятся синус и косинус, поэтому |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
cos |
|
i sin = 1 0i |
= 1. |
|
|
|
Ответ. 1. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Задача 131. Вычислить 6 |
|
|
|
64 . |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По формуле n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 k |
|
2 k |
||||||||||||
Решение. |
|
|
z n |
|
|
|
|
i sin |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
cos |
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
n |
|
Сначала запишем число в тригонометрической форме. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
64 64(cos i sin ) . Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 k |
|
|
|||||||||||
6 64 |
|
|
|
|
|
|
i sin |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
6 64 cos |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2 cos |
|
|
|
i sin |
|
|
|
|
|
|
|
. Начертим окружность радиуса 2 и |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
отметим там 6 точек, первой соответствует угол 300, остальные больше на 600 , 1200 и так далее.
95
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
3 i |
|||||||||||||||||||
k 0 z 2 cos |
|
|
i sin |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
z 2i |
|
|
|
|
||||||||||||
k 1 z 2 cos |
|
|
i sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
5 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
k 2 z 2 cos |
|
|
|
|
i sin |
|
|
|
|
|
|
z |
3 i |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
6 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
7 |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
k 3 z 2 cos |
|
|
|
|
i sin |
|
|
|
|
|
z |
3 i |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
6 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
9 |
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
k 4 z 2 cos |
|
|
|
|
i sin |
|
|
|
z 2i |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
6 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
11 |
11 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
k 5 z 2 cos |
|
|
|
|
i sin |
|
|
|
z |
|
3 i . |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
6 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ. 3 i и 2i .
Задача Д-34. Начертить область, удовлетворяющую условиям:
{Im(z) 1, z i 2}.
Числовые ряды. Выяснить сходимость.
|
|
. |
|
|
Задача 132. Выяснить сходимость ряда cos |
|
|||
|
n 1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
Решение. Заметим, что lim |
0 , тогда lim cos |
|
cos0 1. Таким |
|
n n |
n |
|
n |
|
образом, lim an 1, то есть слагаемые не уменьшаются и не стремятся
n
к нулю, тогда по необходимому признаку ряд расходится. Не выполнено необходимое условие сходимости (слагаемые должны уменьшаться к 0 при росте n).
Ответ. Расходится.
96
Выяснить сходимость по признаку Даламбера:
3n
Задача 133. Выяснить, сходимость ряда .
n 1 n!
Решение. Запишем предел отношения последующего (n+1) члена ряда к предыдущему (n). Модули здесь не особо нужны, так как все члены ряда и так положительны, т.е. если сходимость есть, то она заодно и абсолютная.
|
| a |
n 1 |
| |
|
|
a |
n 1 |
|
|
|
3n 1 |
|
3n |
|
|
|
3n 1 n! |
|
|
3 |
|
|
||||
lim |
|
|
lim |
|
|
|
= lim |
|
|
: |
|
|
= |
lim |
|
|
|
|
= |
lim |
|
|
=0. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|||||||||||
n | an | |
|
n an |
|
|
|
(n 1)! |
|
|
|
|
n 3 |
(n 1)! |
|
n n 1 |
|
|||||||||||
|
|
|
n |
|
n! |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Итак, q 0 1, ряд сходится (абсолютно). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Ответ. Сходится абсолютно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
( 1) |
n |
(n 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Задача 134. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
2n n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение. Запишем предел отношения модуля (n+1) члена ряда к модулю n-го. При этом мы отбрасываем знакочередование.
|
|
|
| a |
n 1 |
| |
|
|
|
|
|
(n 2) |
|
(n 1) |
|
|
|
|
(n 2) |
2n n! |
|
|
||||||||||||||||||
lim |
|
|
|
|
= |
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
= |
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
n | an | |
|
|
|
|
|
2 |
(n 1)! |
|
2 |
n! |
|
|
|
|
|
2 |
(n 1)! |
(n 1) |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
lim |
|
n 2 |
lim |
1 |
|
|
|
= 1 0 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
n n 1 n 2(n 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Итак, q 0 1, ряд сходится (абсолютно). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Ответ. Сходится абсолютно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2n 3) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Задача 135. Выяснить сходимость ряда: |
|
|
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
72n 1 (5n 2 |
4) |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Решение. По признаку Даламбера. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
an |
|
|
(2n 3) |
|
, an 1 |
|
|
(2(n 1) 3) |
|
|
|
= |
|
|
(2n 5) |
|
|
. |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
2n 1 (5n2 |
|
|
|
2(n 1) 1 (5(n |
1)2 |
4) |
|
2n 1 (5n |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
7 |
4) |
|
|
|
|
7 |
|
7 |
10n 1) |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
97 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда lim |
a |
n 1 |
|
= lim |
|
|
|
(2n 5) |
|
|
72n 1 (5n2 4) |
= |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
an |
|
|
2n 1 (5n 10n 1) |
|
|
(2n 3) |
|
||||||||||||
|
n |
|
n 7 |
|
|
|
|
||||||||||||
lim |
2n 5 |
lim |
|
5n2 4 |
|
|
lim |
72n 1 |
= 1 1 |
1 |
= |
1 |
. |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
72 |
|
|
|||||||||
n 2n 3 n |
5n 10n |
1 n 72n 1 |
|
|
|
|
49 |
|
|
q 491 1 ряд сходится (абсолютно).
Ответ. Сходится абсолютно.
Задача 136. Выяснить сходимость ряда
Решение. По признаку Даламбера.
an |
n n |
|
, a |
|
|
(n 1)n 1 |
|
Тогда lim |
|
2n n! |
n 1 |
2n 1 (n 1)! |
|||||||
|
|
|
n |
nn
2n n!
n 1
an 1 = an
. |
|
|
|
|
|
lim |
(n 1)n 1 |
|
2n n! |
= |
|
|
|
nn |
|
||
n 2n 1 (n 1)! |
|
lim |
2n |
|
|
|
|
n! |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
n 2n 1 (n |
1)! |
||||||||
1 |
|
|
|
|
1 |
n |
|||
|
lim |
1 |
|
= |
|||||
|
|
||||||||
2 n |
|
|
|
n |
|
(n 1)n 1 |
|
1 |
|
1 |
|
(n 1)(n 1)n |
|
1 |
n 1 |
n |
|||||
|
|
nn |
= |
|
lim |
|
|
|
= |
|
lim |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
2 n n 1 |
nn |
|
2 n |
n |
|
|
||||||
|
e |
1, ряд расходится. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ. Расходится.
|
n |
|
n 2 |
||
|
|||||
|
|
||||
Задача 137. Выяснить сходимость ряда |
|
|
. |
||
|
|||||
n 1 |
n 1 |
|
|
Решение. Здесь можно действовать по радикальному признаку Коши.
|
|
n |
n2 |
|
lim |
n |
|
|
|
|
|
|||
n |
n 1 |
|
|
n |
|
n2 |
/ n |
|
|
n |
|
n |
|
|
n |
|
n 1 |
|
|||
|
|
|
|
= lim |
|
|
||||||||||||
= lim |
|
|
|
|
|
= |
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
n n 1 |
|
|
|
|
n n 1 |
|
|
n |
n 1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
используя 2-й замечательный предел, получаем |
1 |
1. |
|
n 1 |
n |
e |
|||||
|
|
||||||
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
n |
n |
|
|
|
|
q 1e 1, ряд сходится (абсолютно).
Ответ. Сходится абсолютно.
98
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n n |
|
2n 1 |
|
|
|
|
|||||
Задача 138. Выяснить сходимость ряда ( 1) |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
. |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
3n 1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
Решение. По радикальному признаку Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2n 1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
n 2n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
n 2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
n |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
lim n |
an |
= lim |
n |
|
|
= lim |
|
|
= lim |
|
|
|
|
. |
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
n |
|
n |
|
|
3n 1 |
n |
3n 1 |
|
n |
3n |
1 |
|
Здесь даже не надо использовать 2-й замеч. предел, так как нет неопределѐнности: и числитель, и знаменатель стремятся каждый к конечному числу.
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
n 2 |
|
|
1 |
2 |
1 |
|
||
n |
|
||||||||
lim |
|
|
= |
|
|
= |
|
< 1, абсолютно сходится. |
|
|
|
|
|||||||
n |
3n 1 |
|
3 |
|
9 |
|
Так как мы изначально рассматривали модуль, то сходимость абсолютная.
Ответ. Сходится абсолютно.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||
Задача 139. |
Выяснить, сходится или расходится ряд |
|
|
|
. |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 2 n ln n |
|
|
|
|||||
Решение. По интегральному признаку Коши, можем рассмотреть |
||||||||||||||||||||||||||||
несобственный интеграл, эквивалентный данному ряду по |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
1 |
d ln x = ln(ln x) |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
= |
|
|||||||||||||||||||
сходимости. |
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
dx |
|
|
2 = . |
|||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
x ln x |
|
2 |
|
ln x x |
|
|
2 |
ln x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Интеграл расходится, значит, и ряд расходится. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Ответ. Расходится. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||
Задача 140. Выяснить, сходится или расходится ряд |
|
|
|
|
|
. |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 3 n |
|
ln n |
||||||
Решение. Заметим, что |
|
|
1 |
|
|
1 |
для любого n 3 . Тогда ряд (по |
|||||||||||||||||||||
|
n3 ln n |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
признаку сравнения) можно ограничить сверху другим рядом, |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
|
, который, в свою очередь, сходится, так сходится |
||||||||||||||||||||||||
|
3 |
3 |
||||||||||||||||||||||||||
n 3 n |
ln n |
|
n 3 n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
эквивалентный ему несобственный интеграл 3 x3 dx (заменяем по
интегральному признаку Коши). Итак, ответ: ряд сходится (добавим, что сходится абсолютно, так как все слагаемые и так положительны). Ответ. Сходится.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Задача 141. Выяснить, сходимость ряда |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 3 |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Решение. По признаку сравнения в непредельной форме, |
ln n |
|
1 |
, |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
n |
|
|
таким образом, этот ряд получается больше, чем некоторый |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
расходящийся |
ln n |
> |
1 |
. Гармонический ряд |
1 |
расходится, |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n 3 n |
|
n 3 n |
|
|
|
|
|
|
|
n 3 n |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln n |
|
|
|
|
|
|
это было доказано в лекциях ранее. Поэтому ответ: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 3 n |
|
|
||||||
расходится. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Замечание. Здесь есть и 2-й способ - по интегральному признаку |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln x |
|
|
|
|
|||||||||||
Коши. Ряд |
ln n |
эквивалентен интегралу |
dx = |
ln xd (ln x) |
= |
|||||||||||||||||||||||||
n |
|
x |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
n 3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
ln x 2 |
|
|
= . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ. Расходится. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 142. Найти сумму ряда. |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
n |
2 |
6n |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение. |
Чтобы разбить на группы слагаемых, часть из которых |
|
||||||||||||||||||||||||||||
будет взаимно сокращаться, сначала разложим знаменатель на |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
множители: |
|
|
|
затем надо разбить на |
|
|
||||||||||||||||||||||||
n2 6n 8 |
(n 2)(n 4) |
|
|
100