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Сборник задач по высшей математике 2 том

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l+n Sn=-2-· n .

1.1.1.~JIH KroK.D:Oro PMa HanUCaTb <POPMYJIY '1acTU'IHOiiCYMMbI S'n; '.

HaiiTU lim Sn UJIU .D:OKa3aTb, 'ITO9TOT npe.D:eJI He cyru;eCTByeTj

n-HXl

C.D:eJIaTb BbIBO.D: 0 CX0.D:UMOCTU UJIU pacXO.D:UMOCTU PMa:

a) 1 + 2 + 3 + ...

+ n + ...

;

 

 

1

1

1

 

1

 

6) 1.2 + 2·3 + 3·4 + ...

+ n(n + 1) + ...

.

Q a) TaK KaK '1JIeHbIp.H.D:a 1 + 2 + 3 + ...

+ n + ...

npe.n.CTaBJI.HIOT co60ii

apu<pMeTu'IecKYIOnporpecculO C nepBblM '1JIeHOM,paBHblM 1, U Pa3HOCTblO, paBHoii 1, TO no <popMYJIe .D:JI.H CYMMbI nepBbIX n '1JIeHOBapu<pMeTU'IeCKOii nporpeccuu nOJIY'IUM:

OTCIO.D:a lim Sn = lim

1

(n + n

2

)

= +00. CJIe.n.oBaTeJIb-

1 +2 n . n = lim -2

 

n-+oo

 

 

n-+oo

n-+oo

 

 

 

 

HO, p.H.D: pacXO.D:UTC.H. TaKUM 06pa3oM Sn =

1 +2 n . nj lim Sn = +00; PM

pacXOMTC.H.

 

 

 

 

 

 

 

 

n-+oo

 

 

111

 

 

 

 

6) TaK KaK

 

(

 

 

 

 

n

n+1

)

= n; - --1' TO

 

 

 

 

 

 

 

n+

 

 

 

 

1

1

 

1

1

=

 

 

 

Sn = 1.2 + 2·3 + 3·4 + ... + n(n + 1)

 

 

 

= (1 _ 1) + (1 _1) + (1 _1) + ... + (_1__ 1) + (1 __1_) =

2

 

2

3

3

4

n-1 n

n n+1

 

 

11111

1111

 

=1- 2 + 2

- a+ a-4+···+n-1-n;+n;-n+1 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

=1+0+0+ ... +0- n +1 =1- n

+1·

OTCIO.D:a

lim

Sn

=

lim

(1 - ~1) = 1. 3Ha'lUT, p.H.D: CXO.D:UTC.H,

U ero

n-+oo

 

 

n-+oo

 

n

+

 

 

 

CYMMa paBHa 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

OKOH'IaTeJIbHO:Sn = 1 -

~1; lim

Sn = 1j PM CXOAUTC.H.

 

 

 

 

 

 

n +

n-+oo

 

 

 

,lI,JIJI. 'X:a:HCooeo pSioa 6

3aoa"tax 1.1.2-1.1. 8:

 

 

1) HanUCam'b rjJOPMY.II.Y "tacmu"tHoit cY.M.M1>I Sni

 

 

2) Haitmu

lim Sn U.II.U 00'X:a3am'b, "tmo amom npeoe.ll. He cyw,ecm6yemi

 

n-+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

3) cOe.ll.am'b 61>1600 0 CxooUMocmu U.II.U pacxooUMocmu pSioa.

 

 

1.1.2.

1 -

1 + 1 -

1 + ... + (-1)n-l + ...

 

 

1.1.3.

1 + 3 + 5 + ... + (2n -1) + ...

 

 

 

1.1.4.

2 -

4 + 6 -

8 + ... + (_l)nH . 2n + ...

 

 

1.1.5.

1 + 2 + 4 + ... + 2n - 1 + ...

 

 

 

 

00

2

1

 

 

 

 

 

 

 

1.1.6.

La· 2n-1

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

001

1.1.7.n~l (2n - 1)(2n + 1)

1.1.8.In2+ln~+ln~+ ... +ln(1+k) + ....

10

1.1.9.

HaihH npe,ll;eJI npH n -+ 00 06m.ero qJIeHa pH,Il;a an. ECJIH

lim an "#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo

 

 

"# 0, TO, npHMeHHH Heo6xOMMbIii npH3HaK CXOMMOCTH, YCTaHo-

 

BHTb, qTO pH,Il; pacXOMTCH.

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a) f

n + 1.

 

 

 

6)

n+2

 

 

 

 

 

 

n=l 2n + 1

 

 

 

 

n=l In(n + 1)

 

 

 

 

 

 

B) ~ +-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l n + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a a) Haii,ll;eM npe,ll;eJI o6m.ero qJIeHa PMa:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1·

l'

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1man = 1m

- 21=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo

n---+oo

n

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Pa3,1l;eJIHM qHCJIHTeJIb H 3HaMeHaTeJIb ,Il;p06H Ha n]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

1+1

lim (l+k)

 

1

"# 0,

 

 

 

 

 

__n_ = n---+oo

(2 + k)

= -2

 

 

 

 

 

n---+oo

2 + k

lim

 

 

 

 

3HaqHT, pH,Il; paCXO,ll;HTCK.

 

 

 

 

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

IhaK, lim an =

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-2 ; pH,Il; pacxoMTcH.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) TaK KaK npH n -+ 00 HMeeM (n + 2) -+ 00 H In(n + 1) -+ 00, TO )l;JlH

HaxO>K,Il;eHHH npe,ll;eJIa lim

an BOCnOJIb3yeMcH npaBHJIOM JIonHTaJIH:

 

 

1

 

 

n~oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

x + 2

= lim

(x + 2)'

= lim

~

= lim (x + 1) = 00.

 

x---+oo In(x + 1)

x---+oo (In(x + 1))'

x---+oo

ex + 1)

x---+oo

 

 

 

 

 

O

 

 

an =

l'

n + 2

) =

..J.

0

,H pH,Il; paCXO,ll;HTCH.

TClO,Il;a CJIe,D;yeT, qTO

1m

1m

1 (

 

00 r

 

 

 

 

n---+oo

 

n---+oo

n n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B) Haii)l;eM npe,ll;eJI 06m.ero qJIeHa pH,Il;a:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

.

n 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

hm an = hm ---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo

n---+oo n3

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Pa3,1l;eJIHM qHCJIHTeJIb H 3HaMeHaTeJIb Ha n 3 .]

 

 

 

 

 

.

 

n 2 : n 3

 

 

1

 

lim 1

 

 

0

- 0

 

 

 

 

n

 

n---+oo n

 

 

 

 

= hm

(n3 +2): n 3

= hm --- =

--- ;---.,- -

I

.

 

n---+oo

n---+oo 1 +.1..

 

lim (1 +

23) -

-

 

 

 

 

 

 

 

n 3

 

n---+oo ..

 

n

 

 

 

 

TaK KaK

lim an = 0, TO ,Il;aHHbIii pH,Il; MO>KeT CXOMTbCH, a

MO)KeT H pacxo-

)J,HTbCH.

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ha CaMOM ,Il;eJIe, ,Il;aHHbIii pH,Il;, KaK 6Y,Il;eT nOKa3aHO HH)Ke, pacXOMTCH, O)J,HaKO, HCnOJIb3YH TOJIbKO Heo6xOMMbIii npH3HaK CXO,ll;HMOCTH, ,Il;OKa3aTb

3TOro HeJIb3H.

TaKHM 06pa30M, lim an = 0; PM MO)KeT CXO,ll;HTbCH HJIH pacXO,ll;HTbCH.

n---+oo

11

B 3aoa"tax 1.1.10-1.1.17 Hai/,mu npeoe.n. npu

n -t

00

o6tqezo "t.lleHa

pSloa

an. Ec.IIu

lim

an "# 0, mo, npUMe'HJiJI Heo6xoOUM'bI,i/, npU3Ha1l: CXoouMocmu,

 

n-+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ycmaH06Um'b, "tmo PSlO pacxooumCSl.

 

 

 

 

 

 

 

1.1.10.

00

n + 2

1.1.11.

00

n2 + 1

 

 

 

L - '

L

(n + 2)

3'

 

 

 

n=l

2n -

3

 

n=l

 

 

 

 

 

00

 

n

 

 

00

 

n2 + 1

 

1.1.12.

5

 

1.1.13.

 

 

L -

L

arctg-+ ·

 

 

n=l

n

+ l'

 

n=l

 

n

 

3

 

1.1.14.

00

1

1.1.15.

00

(_I)n-l.n

 

L

sm

L

 

 

 

) .

 

 

n=l

 

 

 

 

n=l

In(n + 1

 

 

1.1.16.

00

 

 

1

 

00

(

3)n

 

 

n~l

(2 + (_I)n)n

1.1.17.

n~l

1 + n .

 

1.1.18.

IIpHMeHHH I-it npH3HaK cpaBHeHHH, HCCJIe)];OBaTb Ha CXO)l;HMOCTb

 

 

~ 2+sinn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PH)]; L."

n .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ -1, TO 2 +

2+sinn

 

 

1

~1

Q TaK KaK smn

smn ~ 1, oTKy)];a

n

 

 

~ n' PH)]; L." n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

~ 2+sinn

 

pacXO)];HTCH, 3HaqHT, pacXO)];HTCH H 60JIbWHit PH)]; L."

n .

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

 

 

HCC.lle006am'b PSlO Ha CXoOUMOCm'b, npUMe'HJiJI 1-i/, npU3Ha1l: cpa6HeH'USl. Y1I:a- 3am'b o6tqui/, "t.IIeH pSloa, C 1I:OmOp'bl,M cpa6HU6aemCSl OaHH'bI,i/, pSlO.

1.1.19.

~ arctgn + 1

 

 

00

5n + 1

L."

n

2

1.1.20. L - 2n '

 

n=l

 

 

 

n=l

1

1.1.21.

n=l ..jii

 

 

1.1.22.

00

 

 

n~l

(n + I)!

f

Inn.

 

 

 

 

1.1.23. IIccJIe)];oBaTb PH)]; Ha CXO)];HMOCTb, npHMeHHH 2-it npH3HaK cpaBHeHHH. YKMaTb 06111Hit qJIeH pH)];a, C KOTOPbIM cpaBHHBaeTCH )];aHHbIit

PH)];.

 

 

6) f

 

)

~

n+2

n..jii+ 2 .

aL . ,,2

n=l vn6 + 2n - 2

 

n=l n

+ n + 1

B)

00

1

n+l

 

 

L

3r,;: In -n-'

 

 

 

n=l

yn

n+2

 

~

 

 

 

HeOrpaHHqeHHO pacTyT

~ a) qHCJIHTeJIb H 3HaMeHaTeJIb )];P06H

2

n +n+l

npH n -t 00. CKOPOCTb pOCTa qHCJIHTeJIH (n+2) onpe.n;eJIHeTCH CJIaraeMbIM n,

T. e. qHCJIHTeJIb «pacTeT KaK npH n -t 00.

B

1·

n + 2

1

 

OJIee CTporo: 1m

- n - =

,

n-+oo

qTO TaIOKe MO:lKHO 3anHCaTb B CJIe.n;ylOllleM BH)];e: n + 2 '"n, n -t 00 (T. e. noCJIe)];OBaTeJIbHOCTH n + 2 H n 9KBHBaJIeHTHbI npH n -t 00). AHaJIOrHqHO, CKoPOCTb pOCTa 3HaMeHaTeJIH (n2 +n+ 1) onpe)];eJIHeTCH CJIaraeMbIM n2 , T. e. 3Ha-

MeHaTeJIb «pacTeT KaK n

2

n -t 00. BOJIee CTpOro:

n2 + n + 1

= 1,

»npH

hm

2

 

 

 

n-+oo

n

 

qTO TaK:lKe MO:lKHO 3anHcaTb B BH)];e: n 2 + n + 1 '"n2 ,

n -t

00 (nOCJIe)];OBa-

12

TeJIbHOCTH n2 + n + 1 H n2 :3KBHBa.JIeHTHbI npH n -t 00).

 

 

 

 

,

(n + 2)

..... n

 

n

1

 

 

 

TaKHM 06pa30M, 2

+ n +

1) ..... n

2 ..... 2'

= n' B ,Il;pyrHx 0603HaqeHHHX:

 

 

(n

n

 

 

 

 

r

( n + 2 1)

r

n

2

+ 2n

=

 

 

 

n~

n2 + n

+ 1 : n

 

= n~~ n2

+ n + 1

 

 

 

 

 

 

 

lim

(n 2 + 2n) : n2

= lim

1 + ~

= 1.

 

 

 

 

n-+oo (n2 + n + 1) : n2

n-+oo 1 + 1 + ,1"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n2

 

00

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TaK KaK pH,Il; ~ n pacXO,Il;HTCH, TO paCXO,Il;HTCH H HCXO)J;HbIii pH,Il;.

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) YqHTbIBaH, qTO H qHCJIHTeJIb H 3HaMeHaTeJIb ,Il;p06H

ny'n+ 2

vn6 +

He-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n - 2

OrpaHHqeHHO pacTyT npH n -t 00, 3anHlIIeM ,Il;P06b, COCTaBJIeHHYIO H3 :3KBHBa.JIeHTHbIX HM BbIpaJKeHHii:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n -t 00).

 

 

 

00

1

 

 

 

 

 

 

 

TaK KaK pH,Il;

~

3

CXO,Il;HTCH, TO CXO,Il;HTCH H

HCXO,Il;HbIii pH,Il;.

 

 

 

n=l n2

= In ( 1 + k)

..... k (n -t

 

Vn In n ~ 1

B) TaK KaK In n ~ 1

00), TO

-

1

1

1

(n -t

00). PH,Il;

00

1

 

 

 

 

. n = 4

 

~

4

CXO,Il;HTCH, 3HaqHT, CXO)J;HTCH H

vn

 

n3

 

 

n=l n3

 

 

 

HCXO)J;HbIii pH,Il;.

 

 

 

 

 

 

 

 

HCC.IIeiJo6am'b pS&iJ 'Ha cxoiJu.Mocm'b,

npU.Me'HJIJI 2-iJ. npU3'Ha'IC Cpa6'He'H'USl. Y'lCa-

3am'b o6w,uiJ. "t.lle'H ps&iJa, c 'lComop'bl..M Cpa6'HU6aemCSl

iJa'H'H'bI.iJ. ps&iJ.

1.1.24. ~-2-'

 

1.1.25.

I:

2-n

 

 

00

n

+

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l n

-

2

 

 

 

 

n=l n3 +n-l

1.1.26.

I:

n 2 + 2

 

1.1.27.

00

1

 

 

 

n=l 3n + l'

 

 

 

 

n~l

-";=n=2=+=3

1.1.28.

I:

 

n -1

 

1.1.29.

I:

y'n +3 vn.

 

 

n=l Jn3 + 3n -

1

 

 

 

n=l

n+ W

1.1.30.

I: In (n2 ~1).

1.1.31.

~

·2

1

L.J

arcsm

. r,;:'

 

 

n=l

 

 

n

 

 

 

 

n=l

 

yn

1.1.32.

00

 

 

 

 

1.1.33.

I: n5 tg3

22 ,

~ y'n'sin 11'2'

 

 

 

n=l

 

 

n

 

 

 

 

n=l

 

n

1.1.34.

00

2n + 3

 

 

 

 

 

 

 

~

-n 52'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

+

 

 

 

 

 

 

 

13

1.1.35. IIccJIe)];oBaTb PH)];bI Ha CXO)];HMOCTb, npHMeHHH npH3HaK ,n:aJIaM-

6epa:

 

00

n 5

 

 

 

 

00 nn

 

a)

E

n+!'

 

 

 

6)

E -,'

 

~

n=13

 

 

an +l

 

n=1 n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\"I a) llpe06pa3yeM BbIpaJKeHHe

----a;;-:

 

 

 

 

 

an+!

=

(n + 1)5

: ~ = (n + 1)5 , 3n+!

= I, (1

1)5

an

 

3(n+!)+!

3n+!

n5

 

3n+2

3

+ n

TaK KaK it -t 0npH n -t 00, TO (1 + it)

-t 0H (1 + it)5 -t 0npH n -t 00,

3HaQHT,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

an+! 1

l' (1

1) 5

 

1 1

 

 

 

l1m

-a-=-3

1m

+n

 

=-3<'

 

 

 

n-+oo

 

n

n-+oo

 

 

 

 

 

HHCXO)];HbIii PH)]; CXO)J;HTCH no npH3HaKY ,n:aJIaM6epa,

6)llOCKOJIbKY

an+l

(n + l)n+!

 

nn

(n + l)n+!

n!

 

 

----a;;-

(n + I)!

:

n! =

nn

(n + I)!

=

 

= (n + l)n, (n + 1) ,

 

1,2,3, .. " n

=

(n + l)n =

(1 + 1)n ,

 

nn

 

1 ' 2 ' 3 ' , , , ' n ' (n + 1)

n

n

TO

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

a~+!

= lim

(1 + it)n = e > 1 (2-ii 3aMeQaTeJIbHbIii npe)];eJI),

n-+oo

n

n-+oo

 

 

 

 

 

 

H, 3HaQHT, HCXO)];Hblii PH)]; pacXO)];HTCH,

 

 

Hcc.n.eiJoaam'b PSl.iJ 'H.a cxoiJ'U.M.ocm'b, npUMe'H.SI.SI. npU3'H.a1l: ,4a.n.aM6epa, Y1I:a3am'b

' an+l

 

 

 

 

 

 

l1m -- ,

 

 

 

 

 

n-+oo an

 

 

 

 

 

 

 

00

2n

 

00

n 3

 

1.1.36.

E

2'

1.1.37.

E 3n'

 

 

n=1 n

 

n=1

 

 

 

00

3n

 

00

(n!)2

 

1.1.38.

E "

1.1.39.

E - ()"

 

 

n=1 n,

 

n=1

2n,

 

 

00

nn

 

E1, 4 ' .. , ' (3n -

2)

1.1.40.

E

'2n '

1.1.41.

n=1

n!2n

'

 

n=1 n,

 

1.1.42.

E 1,3,5, .. " (2n - 1)

 

 

 

n=1 2,7, 12, .. , ' (5n -

3)'

 

 

 

 

 

 

 

1.1.43.

IIccJIe)];oBaTb PH)];bI Ha CXO)];HMOCTl>, npHMeHHH npH3HaK KomH:

 

a)

E(n + 2 )3n+!,

6)

En' (1 _ it)n2

 

 

 

n=1 2n + 1

 

n=1

 

 

a a) YqHTbIBaJI, qTO

 

 

 

 

 

 

 

 

3n+ 1

1

 

~=n ( n+2 )3n+l = (n+2 ) -n - = (n+2 )3+n

'

 

 

2n + 1

2n + 1

 

2n + 1

14

n + 2

=

1

 

 

(3

+

1 )

=

3

, nOJIY'IHM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a 1m

- 21

-2 H

1m

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo n +

 

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

( n + 2 ) 3+ ~

 

 

( 1) 3

 

1

< 1.

 

 

 

 

J~~ va;;

= J~~

 

2n

+ 1

 

="2

 

= 8

 

 

 

I1CXO,LI,HbIA PM CXO,ll;HTCfI no npH3HaKY KOWH.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'l /

 

 

 

(

 

 

 

1 ) n

2

 

1

(

1 -

1 ) -

 

1

(

1 ) n

'

6) TaK KaK va;; = V

 

 

1 - 11

 

 

= nn.

 

11

n

= nn.

 

1 - 11

TO OCTaeTCfI HaATH npe,ll;eJIbI

 

 

lim

n~ H

 

lim

(1 - k)n.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo

 

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) llOCKOJIbKY n n = e ln (n n ),

r,ll;e In(n n) = kIn n, TO no npaBHJIy .ITonH-

TaJIfI

 

 

.

 

 

Inn

 

 

 

 

.

 

(Inn)'

.

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

hm

 

rt

= hm

-(-),- =

hm -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo

 

n

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

= lim

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

= 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OTKY,ll;a lim nn

 

enlnn = eO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) TaK KaK

lim (1 + ~)n

 

= eO< (CJIe,ll;CTBHe H3 2-ro 3aMe'laTeJIbHOrOnpe-

 

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,ll;eJIa), TO lim

(1- k)n = e- 1. OTCIO,ll;a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'l~

1.

 

(1

-

l)n

=

 

 

1.

 

 

(1

 

-

l)n

= e-

1

1

 

1m

'{ran =

1m nn .

 

 

-

 

 

 

 

1m nn.

1m

 

 

-

 

 

= - < 1,

n---+oo

n---+oo

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n---+oo

 

n---+oo

 

 

 

n

 

 

 

e

 

H, 3Ha'lHT,HCXO,ll;HbIA pfl,ll; CXO,ll;HTCfI.

 

HCC.lteiJo6am'b psciJ Ha cxoiJuMOCm'b, npUMeHSCJI npU3Hall: Kow,u. YlI:a3am'b

lim va;.

 

 

 

 

 

 

n---+oo

 

 

 

 

 

f (n -1 )n

1.1.44.

00

 

n 2

 

1.1.45.

 

n~l(l+k)

 

 

 

n=l

2n + 1 .

 

 

 

n

 

 

E(n - 1 )n(n-1).

1.1.46.

E(2n-l)2

 

1.1.47.

 

n=l

3n + 1 .

 

 

n=l

n + 1

1.1.48.

E(arCSin k

 

1.1.49.

00

(3n + 2)n

 

Ln· --

 

 

 

n=l

2n + 1 .

 

n=l

 

 

 

 

1

 

1.1.50.

 

 

 

 

00

 

l1cCJIe,ll;OBaTb Ha CXO,ll;HMOCTb PM L

-1-'npHMeHfIfI HHTerpaJIb-

 

 

 

 

 

n=2 n nn

)l;JIfI <PYHKIJ;HH f(x)

 

HbIA

npH3HaK. YKa3aTb

nepBo06pa3HYIO

 

+00

 

 

 

 

 

 

H ! f(x)dx.

 

 

 

 

 

a

 

 

 

= -11 . llpOBepHM npHMeHHMOCTb HH-

 

 

1

f(x)

Q TaK KaK an = -1- , TO

 

 

n

nn

 

x nx

 

 

TerpaJIbHOrO npH3HaKa KOWH. O'leBH,LI,HO, 'ITO<PYHKIJ;HfI f(x) HenpepbIBHa H npHHHMaeT TOJIbKO nOJIO)KHTeJIbHbIe 3Ha'leHHHHa npOMe)KYTKe (2, +00). Y6e,n;HMCfI, 'ITOf(x) MOHOTOHHO y6bIBaeT Ha 9TOM npOMe)KYTKe.

15

IIycTb 2 < Xl < X2. Tor,ll;a In Xl

< In X2 II Xl In Xl < X2 In X2, oTKY,ll;a

f(xt} =

 

1

>

 

1

= f(X2).

Xl

1

X2

1

 

nXI

 

nX2

 

IhaK, <PYHKIJ;IIH f(x) nOJIO)KIITeJIbHa, HenpepblBHa II MOHOTOHHO y6blBaeT Ha npOMe)KYTKe (2, +00), 3HaQIlT, ,ll;JIH IICnOJIb30BaHIIH ,ll;aHHOrO pH,ll;a Ha CXO,ll;IIMOCTb MO)KHO np"MeHHTb IIHTerpanbHbIit np"3HaK CXO,ll;IIMOCTII.

Hait,ll;eM HeOnpe,ll;eJIeHHbIit IIHTerpan f f(x) dx:

f X~:X = f di~:) = f d(ln In x) = Inlnx + C.

IIepBoo6pa3Hoit MH <PYHKIJ;IIII f(x)

HBJIHeTCH, HanpllMep, <PYHKIJ;IIH Inlnx.

 

 

 

 

 

 

 

 

+00

 

 

 

 

BbIQIlCJIHH Heco6cTBeHHbIit IIHTerpan

 

f,

nOJIYQIlM

 

 

+00

 

 

M

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

~ =

lim

f~ =

lim

(InlnxIM) =

 

f xlnx

M-++oo

xlnx

M-++oo

 

 

2

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

=

lim (In In M -lnln2) = +00.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M-++oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+00

 

 

 

 

 

TaK KaK Heco6cTBeHHbIit IIHTerpan

 

f

 

dlx

paCXOMTCH, TO paCXOMTCH II

00

1

 

 

 

 

 

X

nx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pH,ll; L -- .

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

n=2 nlnn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HCC.IIe006am'b PSlO Ha CXOO'UMOcm'b,

np'UMeHJiJI 'I.mmeepa.ll'bH'b/,fJ. npU3Ha'IC. Y'lCa-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+00

 

 

3am'b nep6006pa3HY'KJ OM tjjYH'IC'qUU f(x)

U f

f(x) dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

1.1.51.

00

1

 

 

 

 

 

1.1.52.

00

1

 

L -

 

 

 

 

 

n~l (n + 1) In(n + 1)

 

n=2 nv'ln n'

1

 

 

 

 

 

 

 

1.1.53.

00

 

 

 

 

 

1.1.54.

00

1

 

L

 

2

+ 1)

 

 

L

p'P> O.

 

 

n=l

(n + 1) In (n

 

 

 

 

 

 

n=l

n

 

HCC.IIe006am'b PSlO Ha CXoOUMOCm'b. Y'lCa3am'b

npUMeHSleM'b/,e npU3Ha'ICu. ,40-

nO.llHUme.ll'bHO Y'lCa3am'b:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) OM He06xoo'UMoeo npU3Ha'ICa -

lim

an;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n-+oo

 

 

 

 

C 'lCOmOp'b/,M

2) OM l-eo U 2-eo npU3Ha'IC06 cpa6HeH'USl -

06~ufJ. "MeH pSloa,

cpa6HU6aemCSl OaHH'b/,fJ. PSlO;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9) OM npU3Ha'ICa ,4a.llaM6epa -

lim

 

n

 

 

 

 

 

 

aa+1;

 

 

 

4) OM npU3Ha'ICa Kowu -

 

n-+oo

 

n

 

 

 

 

lim

~;

 

 

 

 

00

 

 

 

n-+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5) OM UHmeepa.ll'bHOeO npU3Ha'ICa -

 

nep6006pa3HY'KJ OM f(x) U

ff(x) dx.

 

E2n+3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

1.1.55.

 

 

 

 

 

1.1.56.

00

n 2

 

 

 

 

 

 

L 3n'

 

 

n=l 3n - 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

16

00 3n + 1

1.1.57. ~

n=l 2n -I'

00n 2

1.1.59.n~l (1- r\)

1.1.61.

E(n+2)n+1,

 

n=2

n - l

1.1.63.

E(2n _1)3n-2,

 

n=l

5n + 2

 

 

1

1.1.65. Etg__,

 

n=l

n.,fti

003n n 3

1.1.67.~-n-'

n=l

52

1.1.69. E(3n + l)n+1,

n=l

2n + 1

00

1

1.1.58. ~

3t;;;

n=l

yn

+ 2

1.1.60.Eln(n3~1),

n=l n

001

1.1.62.n~2nWnn

00n+3

1.1.64.~-2-'

n=l n

+n

1.1.66. EIn (n2 + 3)

n=l

n + 2 '

001

1.1.68.~-,

n=2lnn

1.1.70. E1, 4 ' .. , ' (3n - 2)

n=l

n!

'

,D,M -,.a':HCiJoeo pSl.iJa:

a) HanUCam'b ,p0P.M.Y.I&Y n-11 "tacmu"tHo11 cY.M..M.'bI. Sn;

6) Ha11mu npeiJeJ& lim Sn U.I&U iJo-,.a3am'b, "tmo 3mom npeiJeJ& He cyw,ecm6yem; n-+oo

6) ciJe.l&am'b 6'b1.60iJ 0 cxoiJU.M.ocmu U.I&U pacxoiJU.M.ocmu pSl.iJa,

00

1.1.71. ~ 1=1+1+1+ .. ,+1+ .. , n=l

00

1.1.72.~ (-n) = -1 - 2 - 3 - , , , - n - , , ,

n=l

00

1.1.73.

~ (_I)n, (2n - 1) = -1 + 3 - 5 + 7 - .. , + (_I)n , (2n - 1) + .. ,

 

n=l

1

1

1

1

 

 

 

1.1.74.

oo

 

 

 

~

--1 =1+- + - +"'+--1+'"

 

 

 

n=15n-

5

52

5n-

 

 

 

1.1.75.

n~l

2'+ (_I)n '2'= 2 + 3 + 2 + 3 + .. , + 2 + 3 + .. ,

 

00

(5

1)

 

 

 

 

 

1.1.76.

E 2n + 1

 

3 _ + _7_ + + 2n + 1 +

 

n=l n 2(n + 1)2 - 12 , 22

32 ,42

.. ,

n 2(n + 1)2

.. ,

 

Ha11mu

npeiJeJ& o6w,eeo

"t.l&eHa

pSl.iJa

an' Ec.l&u

lim

an "# 0, mo,

npU.M.e'H.SI.SI.

 

 

 

 

 

 

n-+oo

 

 

Heo6xoiJu.M.'bI.11 npu3Ha-,. cxoiJU.M.ocmu,

ycmaH06Um'b,

"tmo PSl.j) pacxoiJumCSl.,

1.1.77.

00

 

 

 

 

Eln 3n - 1,

 

~_n_,

 

 

1.1.78.

 

 

n=l 3n-l

 

 

 

n=l

2n + 3

 

1.1.79.

00

1

 

 

1.1.80.

00

n+l

 

~ cos 2"

 

 

~ arcctg - 2 -- '

 

n=l

n

 

 

 

n=l

n - 3

 

1.1.81.

00

(_I)n+1

 

 

1.1.82.

00

2n

 

n~l

n+ViO

 

 

~

3n '

 

 

 

 

 

n=l

 

 

17

1.1.83.

00

n+3

 

 

1.1.84. E

 

2

-

1

 

n=13n

 

 

H CC.I/,ea06amb pSla 'Ha CXOaU.MOCmb, npU.Me'HSISI l-iJ. npU3'Ha1l: Cpa6'He'H'USI. Y1I:a- 3amb o6w,uit "I,JI,e'H pSlaa, C II:OmOp'bt.M Cpa6'HU6aemCSl aa'H'H'btit pSla.

1.1.85.

f: cos ~k) .

1.1.86. n~ln \n.

 

n=l

 

00 2n - 1

1.1.87.

~ In(nn+ 1).

1.1.88.

L.J

E - 5l'

 

n=l

 

n

+

 

 

n=l

HCC.I/,ea06amb pSla 'Ha CXOa'U.MOCmb, np'U.Me'HSISI 2-11. npU3'Ha1l: Cpa6'He'H'USI. YlI:a- 3amb o6w,uit "I,JI,e'H pSlaa, C 1I:omop'bt.M Cpa6'HU6aemCSl aa'H'H'btiJ. pSla.

1.1.89.

00

2 +n

 

 

E-2- ·

 

 

n=l n

- 3-

 

1.1.91.

00

n 3 + 3n2 - 2

E

2n + 5 - n

5'

 

n=l

 

1.1.93.

f:

2+3v1n.

 

 

n=l

2n -

5

 

1.1.95.

n~lIn (n ~2) .

1.1.97.

00

 

n 2 + 4

 

 

 

-- ·

 

E nln-2

+ 3

 

 

n=l

 

n

 

1.1.99.

00

5n

 

 

En

-.

 

 

n=l

2

+n

 

1.1.100.

00

n7

 

E

-no

 

 

n=152

 

1.1.102.

00

n 3

 

E,·

 

 

n=l

n.

 

1.1.104.

00

n!3n

 

E-n'

 

 

n=l

n

 

1.1.106.

f:

2·5·8· ... · (3n -

1) .

 

n=l 1·5·9· .... (4n -

3)

HCC.I/,ea06amb pSla 'Ha CXOaU.MOCmb,

lim va,;.

n---+oo

1.1.90.

f:

2n+3.

 

 

n=l 3n -

2

 

1.1.92.

00

r 7

1

n~l

=+=n::;2r_:::::::;:1

 

-v'n 4

1.1.94.

f:

W+Vn2

 

n=l Vn4 +H

1.1.96.

00

 

3

1

E arctg

3r;;:;'

 

n=l

 

 

yn

1.1.98.

f:

n 4 . sin2 2~.

 

n=l

 

 

n

1.1.101.

1.1.103.

1.1.105.

npU.Me'HSISI npU3'Ha1l: Kotuu. Y1I:a3amb

00 1 (

1 )n2

1.1.108.

~ (n+ 1 )n-l.

1.1.107. n~l 2n

1 + n

L.J

3

1

 

 

 

n=l

n-

 

18

1.1.109.

1.1.110.

00

1

n~l lnn(n + 1)

1.1.111.

1.1.112.

00

1 (2n l)n

E --

 

 

n=l n 3n + 1 .

HCC.IIea06am'b pSl.a Ha CXOa'UMocm'b, np'UMe"H.SI.JI 'UHme2pa.ll'bH'bI.iJ. np'U3Ha'IC. Y'lCa-

 

 

 

+00

 

 

3am'b nep6006pa3HY'IO a.llSl. tj}YH'lCq'U'U

f(x) 'U ! f(x) dx.

 

 

 

a

 

 

1.1.113.

~ Inn

1.1.114.

00

1

n~2 (2n + 1) In(2n + 1)

n=2

L..J

 

 

 

00

1

 

00

1

1.1.115.

n~2 -n-:-In-n~ln--:-In-n-

1.1.116. n~2

-n-In-n-("":;ln'--ln-n-)-2

B 3aaa"tax 1.1.117-1.1.131 'UcC.IIea06am'b pSl.a Ha CXOa'UMocm'b 'UY'lCa3am'b np'U- MeHSl.eM'bI.e np'U3Ha'IC'U. j(onO.llH'Ume.ll'bHO Y'lCa3am'b:

1)

a.llSl. He06xoa'UM020 np'U3Ha'ICa -

lim

an;

 

 

 

n-+oo

 

 

2)

a.llSl. 1-20 'U2-20 np'U3Ha'IC06 cpa6HeH'USI. - 06w,'UiJ. "t.lleH pSl.aa,

C 'lComop'bI..M

cpa6H'U6aemCSl. aaHH'bI.iJ. pSl.a;

 

 

 

 

3) a.llSl. np'U3Ha'ICa j(a.llaM6epa -

lim

a~+1;

 

 

n-+oo

n

 

4) a.llSl. np'U3Ha'ICa Kow'U - lim

~;

 

 

 

n-+oo

 

 

 

+00

5) a.llSl. 'UHme2pa.ll'bH020 np'U3Ha'ICa

-

nep6006pa3HY'lO a.llSl. f(x) 'U

! f(x) dx.

a

1.1.117.

f:

2n + 1

1.1.118.

 

n=l n(n+2)·

 

1.1.119.

00

1

(

1 )n2

1.1.120.

n~l

3n

1 + n

1.1.121.

f: In (n2 ~3).

1.1.122.

 

n=l

 

 

n

 

1.1.123.

00

 

2n + 1

1.1.124.

E cos -2·

 

n=l

 

3n+

 

1.1.125.

f:

(3n)!

1.1.126.

 

n=l (n!)323n ·

 

1.1.127.

00

 

 

1

1.1.128.

n~l

(3n -

1) In(3n - 1)

1.1.129.

f:

vn. (5n - 3)n+l.

1.1.130.

 

n=l

 

 

3n + 2

 

1.1.131.

f: sin 2n ~ 1.

 

 

n=l

 

 

n

 

00

3n

n~l

-n-!2n--+1-

00

1

E -2- ·

n=2 nln n

00

2+(-I)n

E

n

n=l

 

00 1

En·

n=l n

f: 3·5· ... ·(2n+l) .2n.

00

2

 

1)

E-·

n=l 0/3

 

00

1

n=l 2·5· ....

(3n -

n~l -3n--~vn=n

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