Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
функциональные ряды.pdf
Скачиваний:
76
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
290 Кб
Скачать
☆

Министерство образования РФ

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

А.В.Абанин, Т.И.Коршикова, Л.И.Калиниченко, Л.И.Спинко

РЯДЫ

Методические указания к лабораторным занятиям по математическому анализу

для студентов 2 курса механико-математического факультета РГУ

Ростов-2на-Дону

2004 г.

Данные методические указания предназначены для студентов 2 курса механико-математического факультета РГУ. Содержат необходимый теоретический материал и примеры практического характера. Могут быть использованы преподавателями на лабораторных занятиях.

Методические указания печатаются в соответствии с решением кафедры математического анализа РГУ, протокол № 4 от 2003 года.

1 Числовые ряды и их4сходимость.

Пусть задана числовая последовательность {an}. Символ

 

· · ·

 

· · ·

 

∞

 

a1 + a2 +

+ an +

(или короче

nP

an) называется числовым рядом.

 

 

 

 

 

=1

 

Сумму n первых членов ряда (n N) : Sn = a1 + a2 + · · · + an, называют n-ной частичной суммой ряда. Если последовательность {Sn} сходится, то

ряд называют сходящимся, а число S = lim Sn — его суммой, при этом

пишут: S =

∞

an. В противном случае ряд называют расходящимся.

nP

 

=1

 

1.0.1. Используя определение сходящегося (расходящегося) ряда изучите сходимость ряда:

1)

∞

(−1)n−1

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

−

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

(an − an−1) ,

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

n(n + 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

7)

∞ ln 1 + n1

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

∞ tg n + 1

 

tg n + 2

,

nX

 

 

 

n

 

 

 

−

 

n + 1

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

11)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− arcsin

 

−

 

) ,

 

 

(arcsin

 

2n

 

2n

1

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

3

 

 

 

 

 

 

 

( 1)n−1

 

 

 

 

13)

 

 

 

 

+

 

 

 

−

3n 1

,

 

 

2n

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

nX

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

·

−

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15)

∞

 

 

2n − 1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

nX

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

2n

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

∞

sin

 

 

1

 

 

 

 

 

sin

1

,

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1 −

 

 

 

 

n

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

nX

( n + 1 −

 

n) ,

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

(3n

−

2)(3n + 1)

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

22n−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

√

 

 

 

nX

 

 

n + 2 − 2 n + 1 + n ,

12)

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14)

 

 

ln(1 − n2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

 

 

sin

2n · cos 2n .

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Имеются различные признаки, позволяющие устанавливать сходимость или расходимость изучаемого ряда. Однако следует помнить, что исследование ряда целесообразно начинать (если это не очень трудно) с проверки необходимого признака сходимости.

∞

Пример 1.1. Исследовать сходимость ряда P sin(αn), если α 6= πk,

n=1

k Z.

B Докажем, что общий член ряда sin αn 9 0 при n → ∞. Действительно, если бы sin(αn) → 0, то и sin α(n + 1) → 0 при n → ∞.

Но sin α(n + 1) = cos α sin αn + sin α cos αn. Поэтому cos αn → 0 при n → ∞,

чего быть не может, поскольку sin2 αn + cos2 αn = 1. C

1.0.2. Пользуясь критерием Коши или необходимым признаком сходимости ряда, исследовать сходимость ряда:

1)

∞

cos nx

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

∞

cos nx − cos(n + 1)x,

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

nX q

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

n(n + 1)

7)

∞

n − 1

n,

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

1

 

 

1 1 1 1

9)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + 2 − 3 + 4 + 5 − 6 + · · · +

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

∞

 

 

 

sin n

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

n(n + 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

∞

 

cos an

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 u

5n + 1 ·

 

 

 

 

n

+ 1

 

6)

X t

3n5 + 4

 

 

arcsin

 

 

1

,

∞ v

 

 

 

 

 

∞

 

n3 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· arcsin n2 + 1,

 

8)

=1 2n + 3

 

1

+

 

 

 

1

 

 

−

 

 

1

+ · · ·.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n − 2

3n − 1

 

3n

 

 

 

1.1 Сходимость положительных6 рядов.

∞

При изучении положительных рядов P an, где an ≥ 0, n N, часто используются следующие неравенства: n=1

1)1 < ln n < nα (α > 0), n > n0;

2)an > nα, если a > 1, α R, n > n0;

3)en < n! < nn или, что то же самое, n < ln(n!) < n ln n.

Помимо необходимого признака сходимости положительного ряда, часто используются признак Маклорена-Коши и признаки сравнения (см. [1], стр. 506-527; [2] стр. 262-266, стр. 281-285).

1.1.1. Исследовать сходимость следующих рядов:

1)

∞

1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

nX

n ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

∞

 

1

 

 

 

 

,

 

 

 

nX

√

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n ln

n

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

5)

∞

 

5 cos2 nπ3

,

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

1)n

 

 

 

 

=1

 

n2 + (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

ln2 n

 

 

 

 

1

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

 

√n + 1 sin n,

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

∞

 

5 + 3(−1)n

,

nX

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

∞ ln n + sin n

11) n=1 n2 − 2 ln2 n,

X

∞ (3n + n5)

13) √ ,

n=1 e n

∞1

2)X √ , n=1 n n

 

∞

 

ln n

1

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

=2

√n + 2 sin √n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n ln n(ln ln n)p ,

 

6)

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

∞ sin2 n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

n2 ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10)

∞

 

 

arctg n

,

 

nX

 

 

 

 

 

 

n2 + ln n

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

n + 1

 

12)

nX

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

3

 

=1

n2(4 + 3 sin nπ )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

14)

∞

 

2n sin

 

 

,

 

 

 

 

 

n

 

 

=1

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15)

∞

sin n1 cos n1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

lnα n + 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ 1 − cos

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n + ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19)

∞

1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

5ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ √

 

 

 

 

 

− √

 

 

 

 

,

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

21)

n

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nα

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

arctg10 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23)

 

 

 

 

√3

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25)

∞

1

 

tg

 

 

 

 

 

n

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

nX

 

nα

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

2n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

27)

 

√3

 

 

 

ln n· 2√3

 

 

 

 

,

nX

 

 

3

 

 

 

 

 

 

3

−

 

 

 

 

 

n + 1 +

 

 

 

 

 

n

1

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ ln 1 +

cos2 √

 

 

 

 

29)

n

,

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n√n

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31)

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

√ln n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33)

∞

2sin n − 1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

n ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

ln(cos √

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

16)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + sin

2

 

n

 

 

 

=1

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

n15 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18)

2√

 

 

 

 

+ n5 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ arcsin

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20)

 

n

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

nX

 

nα

−

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(α ≥ 0),

 

 

sin nα

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

− 1

,

 

 

24)

∞ sin10 n

2

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

n + 1

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ ln cos

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26)

 

n

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

ln10 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

2n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28)

sin 3n−1

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n4 ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30)

∞

√

 

ln

1

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

1α

 

,

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32)

∞ (n1/n − 1),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ cos

1

 

− 1

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

.

 

 

 

34)

n

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lnα n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Часто применение предыдущих признаков затруднительно и более удобно применять признаки Коши и Даламбера (см. [1], стр. 218-221, или

8 [2], стр. 270-272). Отметим, что признак Коши "сильнее"признака Далам-

бера (он применим к более широкому классу рядов). Именно, можно пока-

зать, что если существует

lim (an+1/an) = q, то существует lim

√n

 

= q.

an

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

 

 

Обозначим Kn =

√n

 

 

, Dn

=

an+1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1.2. Исследовать сходимость ряда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

(3 + (

1) )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,

если n = 2k,

 

 

 

1

,

если n = 2k,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= Kn =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

если n = 2k

−

1,

 

,

если n = 2k

−

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2k

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

Kn = 21 < 1 и ряд сходится согласно признаку Коши.

 

 

 

 

 

 

В то же время признак Даламбера не позволяет сделать определённого

вывода о сходимости изучаемого ряда, так как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D2k−1 =

 

 

 

 

 

 

 

, D2k = 22k−1, а значит lim Dn = 0, lim Dn = +∞.

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

22k+1

 

 

 

 

 

1.1.2. С помощью признаков Даламбера и Коши исследуйте сходимость

следующих рядов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

∞

 

 

 

 

n!

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

∞

 

 

 

n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

∞

 

 

 

n!

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

∞

 

 

 

2nn!

,

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n)!

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

∞

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

2n−1

 

 

 

 

 

 

6)

 

∞

 

 

 

nn! ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

3n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

(√

 

+ (−1)n)n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

 

 

2

 

 

 

 

 

 

8)

 

 

 

(2n)!!

,

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n3

·

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nn

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

∞

3nn!

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

10)

∞

 

(2 + (−1)n)n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

nn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

2 + ( 1)n

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11)

X

 

 

 

 

 

−

 

 

 

,

 

 

 

 

 

12)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

4n

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

3n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13)

∞ n

 

3n + 2n

 

,

 

 

14)

∞

 

sin n1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n

 

X

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

5 + (

−

1)

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

15)

∞ arcsin

 

 

n

 

 

 

 

,

 

 

16)

∞ sin5

 

 

n

 

 

,

 

=1

 

 

 

 

 

2

 

+ n

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

∞

 

 

n!

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18)

∞

 

 

2ln n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lnn n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

ln100 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

(√

 

 

+ 2)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

19)

X

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 + 1 )n2

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

− 1)2

 

 

 

 

21)

∞

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22)

∞

 

(2

n2

 

,

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

−

1

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23)

∞

 

 

(2 +nsin nπ4 )n ,

 

24)

∞

 

 

 

 

n

 

 

 

2n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

,

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ln n

 

 

 

 

 

 

2n + 1

 

 

 

 

 

 

n=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25)

∞

 

 

 

(a > 0),

 

26)

∞

 

2 n

 

 

 

− 2

,

 

 

 

 

 

nX

 

 

an + 1

 

X

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

1

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n + 1)!!

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

· · · · ·

 

 

 

 

 

 

27)

 

 

√n arctg n,

 

 

 

 

 

28)

 

 

 

4

(3n + 1),

n=1

 

 

 

 

 

 

 

=1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29)

∞

 

 

2· 5· · · · · (3n + 2)

,

 

30)

∞

arctg(n2 − n)

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

n!

 

 

X

 

 

 

 

 

 

3n + n

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

(√

 

 

 

 

31)

∞

3· 6· · · · · (3n)

 

arcsin

1

,

 

32)

∞

2)n − 1

,

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

5n

 

 

 

 

 

 

lnn n

−

1

 

 

 

n=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

√

 

√

 

√

 

 

√

 

 

 

 

√

 

√

 

 

 

∞

 

nn

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

2n+1

 

 

 

 

 

33)

nX

 

2 −

2)( 2 −

 

2) · · · (

 

2 − 2),

34)

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1(

 

 

n=1 n!(2, 7)n+1 .

Приведём ещё один способ исследования сходимости числовых рядов, основанный на применении формулы Тейлора. Для того, чтобы им пользоваться, следует вспомнить разложения по формуле Тейлора с остаточным членом в форме Пеано функций ex, sin x, cos x, ln(1 + x) и (1 + x)α в окрестности точки x = 0 (см. [1], стр. 192-195, или [3], стр. 251-254).

 

 

 

 

 

nX

 

−

 

 

 

 

Пример 1.3. Исследовать сходимость ряда

∞ 1

 

 

ln n 2n.

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

B Данный ряд положителен и

 

 

 

 

 

 

 

 

an = 1

−

ln n

2n = exp

2n ln 1

−

ln n

.

 

n

 

 

 

 

n

 

Так как lim ln n = 0, то по формуле Тейлора для функции ln(1+x) получаем при n → ∞ :n

ln

1

 

ln n

 

=

 

ln n

 

 

1

 

ln2 n

 

+ o

ln2 n

=

 

 

− n

 

− n

− 2 n

 

 

n

 

 

 

an

= exp

 

2 ln n

−

 

ln2 n

+ o

ln2 n

 

=

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

 

 

 

 

ln2 n

+ o

ln2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

1

e− n

 

n

= an

 

 

1

, n

→ ∞

 

2

 

 

2

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(здесь мы воспользовались тем, что lim

 

= 0 и, тем более,

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln2 n

lim o = 0). Согласно признаку сравнения исходный ряд сходится. C n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

∞

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1.4. Исследовать сходимость ряда

nX

√n − 1

− sin

√

 

 

).

 

 

(e

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

В данном примере сразу трудно сказать является ли данный ряд

положительным. Поскольку lim

 

1

 

= 0, то, используя формулу Тейлора

√

 

n

для функций ex и sin x, получаем при n → ∞ :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an

= 1 +

1

+

1

+ o

1

 

1

 

 

1

 

 

+ o

1

 

=

1

+ o

1

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n 2n

n −

 

 

− √n

n

 

 

n

2n

Отсюда следует неотрицательность членов исследуемого ряда, начиная с некоторого номера (покажите!), и его расходимость в силу признака сравнения. C

1.1.3. С помощью формулы Тейлора исследуйте сходимость рядов:

 

∞

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

 

√

 

 

− sin √

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

=1

 

n

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

∞ e

 

 

1 + 1 n ,

 

 

 

 

 

 

nX

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

 

 

5)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

sin n − ln

 

 

 

n

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

∞

3n − 2n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

∞ π22

 

+ cos

 

π

1 ,

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n −

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ e

√4

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

,

11)

n

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

− √n

−

2√n

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

=1

 

nn2+1 − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

∞

1

 

−

ln

1 +

1

 

,

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

√n

 

 

 

 

 

 

 

√n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

∞

 

1

 

 

 

uln

n + 1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

− u

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8) (√n + 1 −

√n2 + n + 1),

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ cos n1 − e−

1

 

n3

 

 

10)

 

 

,

 

2n2

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

 

12)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

en

sin n

 

 

n2

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13) ∞ n

 

n2 ln(1 +

1

) ,

12

14)

∞

1 − n sin

1

.

 

 

 

 

n

 

 

 

 

nX

1

 

 

 

X

−

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

n sin

n

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

an сходится, если

1.1.4. Найти α, при которых ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) an =

1

−

n sin

1

α,

 

 

 

2) an

= e−

1

−

cos

1

 

 

α,

 

 

 

2n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

3) an =

ln n + ln sin

1

 

 

 

 

,

4) an

= (√

 

 

 

√

 

 

)α,

 

 

 

n + 1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(arctg

1 α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5) an =

 

,

 

 

 

 

 

6) an =

 

.

n ln2(1 + nα)

 

 

 

 

 

ln(1 + n + n2)

1.1.5. Для отработки навыков исследования положительных рядов рекомендуем решить следующие примеры различной степени трудности:

∞√

1)X n n + 1,

n=1

 

∞

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 ln100 n + 3sin n ,

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

5n + 3 n + 1

 

5)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 4(√n + 1)√n + 1

 

 

 

 

n+1

 

 

 

 

 

√

 

− 2

,

 

 

 

7)

∞

2

n

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

∞

ln(n + 1) − ln n

,

 

nX

 

 

 

 

 

 

n + ln n

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11)

∞

 

arctg15 n

,

 

nX

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

1

 

 

 

2)

nX q

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

3n(3n + 1)

4)

∞

 

ln n

 

,

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

2n + n

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

3

n

−

n ,

 

=1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1

 

 

 

 

 

8)

∞

2 n − 2

,

nX

 

 

 

ln2 n

 

=2

 

 

∞ sin n−1

10) X n ,

n=2 n3 ln n

∞sin2 1

12)X √ ln n ,

n=2 n + 2

 

 

 

 

 

arcsin

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13)

 

 

 

n

 

 

 

,

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3n + 1) ln n

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

arctg ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

−

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

2 + sin n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

√n3 + ln n,

=1

 

∞

 

cos100 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19)

 

 

 

n√n ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(nn2 − 1),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

ln10 n

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

23)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n,

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n

 

 

 

 

 

=2 3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

4n + 2n

25)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2 ln n· 5n + 5n,

27)

∞

 

 

 

2n − 1

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lnn n

 

−

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29)

 

 

 

 

 

 

n(1 − cos nα ),

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ √3

 

 

 

 

− √3

 

,

31)

n + 1

n − 1

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nα

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33)

 

 

e√

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14)

nX

√ln n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

3n sin n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 n + √n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18)

nX

arcsin

 

 

 

 

· ln n,

=2

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20)

nX

 

ln(1 +

2√

 

 

 

 

)· √n n,

 

 

 

 

 

 

=1

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

3n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 2n + 3 sin √n,

24)

∞

πn

ln n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26)

∞ ln 1 +

sin2 n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n√n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28)

∞

√

 

 

ln(1 +

ln n

),

n

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30)

 

 

 

nα + n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ √

 

+ √

 

 

 

 

 

n + 1

 

n

32)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

en

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

sin2 √4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34)

 

 

 

√n3

+ 1

√n,

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

35)

∞

 

en+1 − 1 ,

 

 

 

 

nX

√

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37)

sin

 

n + 1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

n(n + 2)

 

nX u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√3

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39)

nX

( n + 1 −

 

 

n),

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ √3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n4 + ln n

 

 

 

 

 

41)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

,

 

 

 

=1

 

n6 + 2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43)

∞

 

 

ln2(5n + 1)

,

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n5

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45)

∞

 

 

n100 − 1

,

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 2√n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47)

∞ 1

 

 

 

 

ln n n,

 

 

 

 

nX

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

49)

∞

 

ln−4 sin

,

 

 

 

 

 

=1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51)

∞

 

 

 

n + 1

 

,

 

 

 

 

 

nX

 

n4

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

n2 ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53)

 

7

n

−

 

n ,

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞arctg5 n

55)X 2√n + 1,n=1

14

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36)

2− ln n+1,

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38)

∞ ln

n3 + 2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

n2 + 1

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ √3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40)

X

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

ln(2n + 5)

 

 

 

42)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n3

+ n

−

5

 

 

=1

 

 

 

 

 

∞

 

 

n ln(n + 2)

 

 

 

 

44)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

√3

n

 

 

+ 3

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

ln−100(2n + 1),

46)

nX

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48)

∞

(cos

1

)n2 ln n,

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50)

sin n ln(n + 3),

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52)

∞

 

3n + 3−n − ln n

,

nX

 

 

 

 

 

 

5n + sin n

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54)

∞

 

 

sin2(n!)

,

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2 ln n

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56)

∞

 

 

tg n1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2 ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57)

 

 

√n arctg n,

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ 2n arcsin 1

 

 

 

59)

nX

 

 

 

n +

√4

 

 

 

n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(nn − 1),

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63)

∞ e

 

 

 

 

 

− 1 ,

 

 

 

n3

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

65)

∞

3n arctg

,

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67)

∞ n tg

 

 

2

 

,

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

ln

n

 

 

 

69)

∞

ln(n!)

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

n3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71)

∞

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 n

1+

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ √

 

− √

 

,

73)

n + 2

n − 2

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nα

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lnα n

 

 

 

75)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2 ln2(n + 1)√n3 + 1

77)

∞

ln(n + 2) − ln n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nα + 2cos n

 

 

 

X n=1

15

∞

sin20(2−n)

 

 

 

 

 

 

 

58)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

−

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

3n 1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 2 n

 

1

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

u

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

60)

∞ ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vcos

 

 

 

,

 

 

∞ arccos

5

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62)

 

 

 

n

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 an + ln2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64)

∞

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

sin

1

− 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66)

3

 

 

 

n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67)

∞

3n + ln5 n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nα + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70)

∞

 

arctg(n!)

,

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2 n

α+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

74)

nX q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

n5 + ln(n + 2)

76)

∞ ln 1 +

 

cos2n1

 

 

,

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n ln

n

78)

∞ n ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1 + cosnα n ,

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

cos10(n4)

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

n,

 

√3 n6

−

n + 1

=2

 

 

 

 

∞

(√

 

+ (−1)n)n

 

 

81)

5

n2,

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5n

 

 

·

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

1 + 2n

3

 

 

 

 

 

83)

nX

 

 

 

 

 

 

· n ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

=1 5n + 3

n

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

sin6(3n2)

 

 

 

85)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 n(ln2 n + ln n + 1)

16

 

∞ √

 

 

 

 

 

−

√

 

 

 

 

 

cos 2−n,

80)

n + 2

n + 1

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

√n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

(1 + √

 

 

cos nπ )2n

 

 

 

3

 

82)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84)

∞

 

 

 

ln n

cos

 

 

n

 

 

,

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nα

 

 

 

3n + 2

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ √

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

p

 

 

 

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( n + 1

 

 

 

 

n)

ln n

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Сходимость знакопеременных рядов.

Обратимся теперь к вопросу о сходимости рядов, члены которых имеют произвольные знаки (см. [1], стр. 518-540 или [2], стр. 293-318). Если члены ряда не все положительны, но, начиная с некоторого, становятся положительными, то отбросив достаточное количество первых членов ряда, сведем задачу к исследованию положительного ряда. Если же все члены ряда, начиная с некоторого места, отрицательны, то, почленно умножая ряд на (-1), снова придем к исследованию сходимости положительного ряда (см. [1], стр. 504-506 или [2], стр. 260-261). Таким образом, существенно новым случаем будет тот, когда среди членов ряда есть бесконечное число как положительных, так и отрицательных членов.

При исследовании вопроса о сходимости знакопеременных рядов полезными бывают признаки Лейбница, Абеля и Дирихле (см. [1], стр. 521-523, 536-539 или [2], стр. 302-308). При применении этих признаков необходимо показывать монотонное убывание некоторой последовательности {cn}. Если монотонность {cn} не очевидна, то используют следующий факт.

Пусть функция f : [1, +∞) → R такова, что f(n) = cn(n ≥ 1). Если функция f монотонна на [1, +∞), то и последовательность {cn} монотонна.

Аналогично, если lim f(x) = 0, то lim cn = 0 (докажите оба эти факта!).

x→+∞

17

nX

(

1)n−1 ln n

 

Пример 1.5. Исследовать сходимость ряда

∞

 

−

 

 

.

 

 

=2

 

√3 n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B Ряд знакочередующийся. Покажем, что он является рядом лейбни-

√

цевского типа. Пусть f(x) = ln x· ( 3 x + 1)−1. В силу правила Лопиталя

 

ln x

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

lim x−31

 

lim

= lim

 

x

 

= 3

= 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

x→+∞

√3 x + 1

 

 

x→+∞ 31 x−2/3

 

x→+∞

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поэтому lim an = lim

√3

 

+ 1

 

 

= 0. Далее, так как

 

n

 

 

f0(x) =

3 −

√3

 

 

(ln x − 3)

 

 

 

 

 

x

< 0

 

x(> x

 

2),

 

 

 

 

 

 

3(√3 x + 1)2· x

 

0 ≥

 

 

 

 

 

 

 

 

то f монотонно убывает на (x0, +∞), а {an} монотонно убывает при n >

n0(n0 ≥ x0).

В силу сказанного ряд сходится. C Выше нами было показано применение формулы Тейлора к изучению вопроса о сходимости положительных рядов. Формула Тейлора оказывается полезной и при исследовании сходимости знакопеременных рядов в случаях, когда применение признаков Лейбница, Абеля и Дирихле затруд-

нительно или невозможно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

Пример 1.6. Исследовать сходимость ряда

 

∞

 

 

(−1)n−1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 √n + ( 1)n ln n

B Используя формулу Тейлора для функции (1 + x)−1, получаем

 

an =

 

 

 

(−1)n−n

 

 

= (−1)

−

1 + ( 1)n ln n −

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

+ (−1) ln n

 

 

 

√

 

 

 

 

 

−

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

n

 

 

 

 

=

(−1)n−1

1

 

 

( 1)n

ln n

+ o

ln n

 

=

(−1)n−1

+

ln n

+ o

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n

 

− −

 

 

√n

 

 

√n

 

 

 

√n

 

 

 

 

n

 

n

при n → ∞.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходный ряд является суммой следующих двух рядов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ (−1)n−1

и

 

∞ ln n + o ln n .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

n

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

n

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18 Первый из них сходится как ряд лейбницевского типа (проверьте!).

Исследуем второй, обозначив его члены через bn.

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bn =

+ o

ln n

 

ln n

при n → ∞.

 

 

 

 

 

 

 

n

n

n

Отсюда, в частности, следует, что bn > 0 n(> n0). Поскольку,

n

≥ n

 

 

≥

 

 

nP

 

 

 

ln n

 

1

,

 

n

 

3, то ряд

∞ bn расходится. Следовательно, исходный ряд

 

 

 

 

расходится.

 

 

 

 

=1

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.1. Исследуйте сходимость следующих знакопеременных рядов:

1)

∞

(−1)n−1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

n + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

n

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

(−1)

arcsin n,

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

∞

 

 

sin nπ6

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

n + ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

cos nπ4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

=1

 

 

n + 1

 

 

arctg n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

n

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

(−1)

sin 3n cos n,

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

√

 

 

+ 1

 

 

 

 

n

 

 

n

11)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1)

 

 

ln

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

arcsin

=1

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n2

 

 

 

 

 

 

 

13)

nX

(−1)n−1

√n

 

 

 

 

,

 

n + 1

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15)

∞ ln 1 +

(−1)n−1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n , n + 1

∞(−1)n

2)X √ , n=2 3 ln n

 

nX

 

−

 

n

4)

∞

(

 

1)n arcsin

n − 1

,

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞1

6)X (−1)n(2ln n − 1),

n=2

8)

∞ (−1)

−

3n ,

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

n 1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2n + 5 ·

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

10)

∞

 

 

 

 

n−1

 

n + 1

,

 

nX

(−1)

 

 

 

 

 

 

ln

n

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

∞

 

 

sin nπ

 

 

 

n

12)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n + ln5 n·

 

=1

 

 

 

nX

 

( 1)n−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14)

∞

 

−

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

1+ n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

∞

 

 

(−1)n−1

,

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

√n + (

1)n

 

 

 

 

∞ sin nπ
X 6

17)

∞

 

 

(−1)n−1

,

 

nX

 

 

 

n ln n + (

−

1)n sin n

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19)

∞

(−1)n sin 2n

,

 

 

 

nX

 

 

 

 

ln(n + 1)

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(n + 1)

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

2n + n

 

 

 

2

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21)

(−1)

 

 

 

 

 

 

3n + n2 ,

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23)

∞

 

cos(n + π4 )

.

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 ln2(n + 1)

 

 

 

 

 

19

18)

∞

 

 

 

 

 

 

(−1)n−1

 

,

 

nX

√

 

 

 

 

n

3

+ (

−

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) ln n

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ (

−

1)n(1 + √

 

sin nπ )

 

3

20)

nX

 

 

 

 

 

5n + n

 

 

4

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

1

 

 

22)

∞ cos(

4

+ nπ) sin

n

,

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3Исследование ряда на абсолютную и условную сходимость.

Основные понятия см. в [1] на стр. 548-549 или в [2] на стр. 293-316.

Пример 1.7. Исследовать на абсолютную и условную сходимость ряд

n=1 np + ln n.

B Прежде всего заметим, что при произвольном p R общий член ряда an → 0 при n → ∞. Справедливы следующие соотношения:

1

 

 

 

1

 

 

 

cos nπ

 

 

 

sin2 nπ

 

 

sin nπ

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

=

 

 

 

 

 

6

 

 

|

 

6

|

 

 

, n

1

 

 

p

+ ln n

− n

p

 

 

 

p

 

 

 

 

p

+ ln n

≤ n

p

2 n

 

 

 

+ ln n

 

n

 

+ ln n ≤ n

 

+ ln n

≥

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,

 

если p > 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при n

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

p

+ ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

→ ∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

,

если p

 

≤

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

1

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то ряд

 

 

сходится при p > 1. Значит, при p > 1 сходится ряд

 

 

 

 

 

np + ln n

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

| sin nπ6 |

, а рассматриваемый ряд сходится абсолютно.

 

 

 

 

 

 

=1

 

np + ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

sin2 nπ6

 

 

 

 

 

 

 

Исследуем теперь при p ≤ 1 ряд

=1

 

 

. Он является разностью

 

 

 

 

 

 

 

np + ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

nX

 

 

 

двух рядов: положительного —

1

 

1

 

и знакопеременного —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

=1

np + ln n

 

1

 

∞

cos nπ3

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

. Первый из них расходится в силу признака сравнения. По-

2

 

 

 

 

=1

np + ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кажем сходимость второго. Имеем:

1)

 

m

 

 

nπ

 

1

 

= 2, m ≥ 1 .

 

cos

 

≤

 

 

=1

3

sin π/6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

 

 

1

 

 

→ 0 при n → ∞ и произвольном p ≤ 1.

an =

 

np + ln n

3) стремление an к нулю монотонно, так как производная функции f(x) =

1

 

отрицательна на [1, +∞) (проверьте!).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xp + ln n

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, выполнены все условия признака Дирихле, и второй

ряд сходится при p ≤ 1. Следовательно, ряд

∞ sin2 nπ6

, а поэтому и ряд

 

 

=1 np + ln n

∞

| sin nπ6 |

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

расходится при p

≤

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 np + ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

cos nπ3

 

 

 

 

Легко показать (аналогично тому, как исследован ряд

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

np + ln n

сходимость исходного ряда p (≤ 1)nπ.

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

sin 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подведём итог. Ряд

 

 

 

сходится абсолютно при p > 1

и

 

 

 

np + ln n

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

условно при p ≤ 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.1. Исследовать на абсолютную и условную сходимость следующие знакопеременные ряды.

1)

∞

(−1)n−1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 2√n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

∞

 

 

 

 

 

 

(−1)n−1

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 n(√n + 1 + √n)

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin n

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n4 + 1 + √n4

−

1,

5)

=1

 

 

 

∞

 

 

 

cos n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

=1

√n + ln n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

∞

 

 

(−1)n

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11)

∞

 

(−1)n ln n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13)

∞

 

 

 

sin n

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

n2

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15)

∞

 

 

 

(−1)n

 

 

 

 

 

cos

1

,

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

=1 n2 + √n

 

 

 

 

 

 

 

 

17)

∞

 

 

(−1)

n

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n+1

,

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2 n ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

sin nπ3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19)

 

n(1 + ln n),

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21)

 

 

(−1)

 

(2n

 

 

 

 

1),

 

 

nX

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 2n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

(

 

 

 

1)n−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

∞

 

−

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 ln n + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

1)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

− √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ,

=1 ln

 

 

 

n + n

 

 

 

 

 

n +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

sin nπ4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ln n + 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

∞

(−1)n sin n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

n

 

√n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10)

∞

 

(−1)n

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12)

∞

 

(−1)n ln12 n

,

 

 

 

nX

√

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + n + 1

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

14)

∞

 

 

(−1)n

 

cos

1

,

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

=1 n + √n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16)

 

 

(−1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n+1

,

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2 n ln2 n·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

sin nπ3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 n√n ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

(−1)n−1√

 

 

,

 

 

 

20)

 

 

n

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

−

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

√n

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22)

∞

 

 

(−1)n

 

 

 

 

 

 

 

n

,

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 2n + 1· 2n + 3

 

 

 

 

 

 

n

 

1

 

 

 

∞

(−1) sin

 

 

,

23)

2n+1

nX

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

sin(n!)

 

 

 

 

25)

nX

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 n√n + 1

 

 

 

∞(−1)n

27)X √ , n=1 nn

29)

∞

 

(−1)n

tg

1

,

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

=1 n + ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31)

∞

 

(−1)n

 

 

 

arctg n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 n + ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33)

∞

 

sin(2n)

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2 n ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

cos 2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

35)

X

 

 

 

 

 

 

 

arcsin q0, 2,

n=1

2n + 1

37)

∞

 

(−1)n

 

cos

1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39)

∞

 

√3

 

(−1)n

 

 

 

 

sin(1 +

1

),

nX

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1 + √n

 

 

 

n

 

=1

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

n √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n),

(−1) ( n + 1 −

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43)

∞

 

sin 2n

 

ln

2n + 1

,

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

=2

 

ln

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

cos nπ3

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

 

 

45)

nX

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

ln ln n

 

3n + 5

 

 

 

 

=3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22 ∞

(

 

1)n ln10 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24)

nX

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

n2 + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

n ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26)

(−1)

 

 

 

 

 

n ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

cos nπ4

 

 

 

3n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 2n + 3·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30)

∞

 

 

 

 

sin n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + cos n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

sin nπ6

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32)

 

√n + 5 ln n + 3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34)

∞

 

 

sin n

arcsin

 

1

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

cos 2πn5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

36)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 2 ln n + √n + 1 arctg n ,

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· sin n,

sin √3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

n

5

 

+ n

2

 

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40)

∞

 

 

√3

 

(−1)n

 

 

 

 

 

 

sin

√4 1

 

,

 

 

 

 

nX

 

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1 + √n

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

n √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42)

(−1) (

 

 

 

 

n + 1 −

 

 

 

n − 1) sin √n,

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

sin nπ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 3√n + 5n + 1·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46)

∞

 

 

sin nπ6

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

n2 ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47)

∞

 

cos n

sin

 

 

 

n

 

 

,

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n5 + 1

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49)

∞

 

(−1)n sin2 n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n4 + 2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

nπ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

51)

∞ sin

 

 

 

 

 

tg

 

 

arctg

 

 

 

 

,

 

=1

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

sin nπ6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2 2√n + 3 ln n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

cos n ln12 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55)

 

√3 3n

−

ln n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57)

∞

 

cos n· arcsin n3+1n

,

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 n(ln2 n + ln n + 1)

 

 

∞

 

cos nπ4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

59)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2 n

 

 

√n arcsin 3√n,

 

61)

∞

 

sin

nπ

 

 

 

+1

 

 

 

 

2 ,

 

 

3

 

 

 

 

 

2nn

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

=1 3n + 1·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

nπ

ln100 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

63)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

4 ·

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1)[√

 

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65)

∞

 

n

sin

1

,

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 10

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

sin n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

n + 3 sin nπ ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48)

∞

 

 

(−1)n ln n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

,

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2 n2 + n + 1· 5n + 2

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

50)

nX

 

cos n tg

 

 

 

 

tg

 

 

 

2,

 

 

 

 

 

=1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52)

∞

 

 

 

sin n

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

√

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n ln

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

cos n ln5 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54)

 

 

√3 n + 3n2 + 5n5 ,

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

56)

∞

(−1)n−1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

np+1/n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58)

∞

(−1)n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

lnp n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60)

∞

 

 

(−1)n

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 n + sin n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

62)

nX

( 2n + 1 −

 

 

 

2n − 1) sin n,

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64)

 

sin n· 2n + 25,

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66)

∞

 

 

sin nπ4

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

np + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68)

∞

 

 

(−1)n

 

 

1· 4· 7· . . . · (3n − 2)

p,

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

·

9

·

 

·

 

 

·

(2n + 5)

 

 

=1

 

 

 

n

 

 

 

 

 

11 . . .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69)

∞

 

 

 

(−1)n

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + (

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71)

∞

 

 

 

(−1)n

,

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n p

 

 

 

 

 

 

 

 

[n + (

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

1) ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

73)

∞ ln 1 +

(−1)n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75)

∞

 

 

 

 

n−1

 

 

 

 

 

 

 

1

,

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1)

 

 

 

 

 

sin n

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77)

(−1)

 

 

 

sin √

 

 

· arctg n ,

=1

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79)

∞

 

 

sin n

 

 

cos

 

 

1

 

,

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n + 1

 

 

 

 

 

 

n ln n

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

(

−

1)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81)

nX

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin(ln n),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

=1

 

 

1 + 2n

 

+ 3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(n+1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83)

∞

 

(−1)

 

 

 

2

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85)

∞

 

 

(−1)n

√n

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=3 ln ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

87)

nX

 

sin(π

 

 

 

n2 + 1),

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

89)

∞

 

 

 

(−1)n−1

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + (

−

1)n ln n

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

∞

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

p

70)

 

 

(−1)

 

1· 5·

9· . . . · (4n −

,

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

· ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·

 

 

 

·

(3n

−

2)

 

 

 

 

=2 ln n

 

 

 

1 4 7 . . .

 

 

 

 

 

72)

 

∞

 

 

 

 

 

 

(−1)n

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 [√n + ( 1)n 1]p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74)

 

∞

(−1)n(ln(n + 1) − ln n),

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76)

(−1)

sin n2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78)

 

∞

 

 

 

sin n

 

 

 

sin

1

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n + 1

 

 

n ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

(−1)n−1

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80)

 

 

 

3n + 1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n +

√n

 

 

 

 

 

 

=1 √n + ln nu

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

82)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1)n sin √n n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

cos(n!)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 (n + 1)(ln3 n + 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

(2n)!!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86)

(−1)

(2n

−

1)!!,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

sin(π√3

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n3 + n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

88)

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=2

 

 

 

 

 

 

ln2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

sin n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90)

 

 

n + 10 sin n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=10