Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ряды. Учебное пособие-1.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
740 Кб
Скачать

un+1

 

 

 

 

10n+1

 

 

 

10n+1

10n+1

 

 

=

 

 

 

 

=

 

 

=

 

.

 

 

(

2

(

n +1 1 !

(

2n + 2 1 !

(2n +1)!

 

 

 

 

 

 

)

 

)

 

)

 

 

 

 

 

 

Тогда l = lim

u

n+1

= lim

10n+1(2n 1)!

= lim

10

 

= 0 .

 

(2n +1)!10n

2n(2n

+1)

 

 

 

 

 

n→∞

un

 

n→∞

n→∞

 

Так как l <1, то данный ряд сходится.

9 Исследовать сходимость ряда 1n n +1 n2 . n=1 3 n

Решение Здесь удобнее применить радикальный признак Коши, поскольку

n un = 1 n +1 n . 3 n

 

 

 

 

 

 

 

 

1

n +1

n

 

1

 

 

1

n

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l = lim n un

= lim

=

+

,

так как l <1, то данный

 

3

 

n

 

 

 

lim 1

 

 

=

3

 

 

n→∞

n→∞

 

 

 

3 n→∞

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ряд сходится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 Исследовать сходимость ряда n=1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воспользуемся интегральным признаком Коши:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

x

 

 

x

 

 

 

 

1

2x

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un =

 

,

f

(x) =

 

,

1

 

dx

=

2

1

 

dx =

2 ln

 

x

 

+1

 

1 = ∞.

 

n2 +1

x2 +1

x2 +1

x2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интеграл расходится, поэтому расходится и данный ряд.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задания для самостоятельного решения

 

 

 

 

 

 

 

 

11 Записать 4-5 первых членов ряда, по известному общему члену Un.

а)

Un =

3п2;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

Un =

 

 

 

 

2п+1

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( п+1)2(п+ 2)2

 

 

 

 

 

 

 

 

п2 +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

Un =

п

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

Un =

 

 

 

1

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 2n 1)3

n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

en

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

д)

Un =

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

;

е)

 

 

 

 

 

n

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Un =

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 2п

1)(2п+1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 Написать простейшую формулу n–го члена ряда по указанным членам

а)

1 +

 

1

+

1

+

1

+...;

 

 

 

б)

1 +

 

1 +

 

1

 

+ 1 +...;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

5

7

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

4

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

1 +

 

2

+

3

+

4

 

+ ...;

 

 

 

г)

 

1

 

+

 

 

 

1

 

 

 

+

 

1

 

+

 

 

1

 

+

1

 

+...;

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

 

2 3

3 4

4 5

 

 

 

 

 

 

4 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 6

д)

1 +

 

1

+

1

+

 

1

 

 

+...;

 

 

е)

3 +

 

4

 

+

 

5

 

 

+

 

6

 

+...;

 

 

 

 

 

 

4

9

16

 

 

 

 

9

 

16

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

2 +

4

+

6

 

+

 

8

 

 

+...;

 

 

з)

 

1

 

 

 

+

1

 

 

+

 

 

1

 

 

+

 

1

+...;

 

 

 

 

14

 

 

 

 

2 +3

 

4 +3

 

8 +3

 

16 +3

 

5 8

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и)

1 +

 

1

+

 

 

 

1

 

 

 

 

 

+

 

 

1

+....

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

 

1 2

 

3

1 2 3 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13 Проверить, выполняется ли необходимый признак сходимости рядов

а)

2 +

4

+ 6

+...+

 

 

2п

 

+...

б)

1 +

3

 

+ 5 +...+ 2п1+...

 

 

 

 

 

 

2п+1

 

 

 

 

 

 

 

3 5

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п2

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

cos 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

1 + 3 + 5 +...+ 2n 1 +...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п=1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

4

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е)

arctg 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

( n +1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

2 + 5 + 10 +...+ n2 +3

1 +...

з)

n sin 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

14 Найти сумму n – первых членов ряда (Sn), доказать сходимость ряда, пользуясь непосредственно определением сходимости и найти сумму ряда S

а)

б)

в)

г)

15

а)

1

+

1

+...+

 

1

 

 

+...;

2 3

3 4

( п+1)(

п+ 2)

 

 

 

65 + 3613 +...+ 3п6+п2п +...;

1

+

1

+

1

+...+

1

 

+...;

 

2 3

3 4

п (п

+1)

1 2

 

 

 

113 + 315 + ...+ (2п1)(1 2п+1) + ....

Исследовать на сходимость по признаку сравнения

113 + 219 + 3 127 +...+ п 13п +...;

б)

1

 

+

 

1

 

+

 

1

 

+ ...+

 

1

 

 

+ ...;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

2 3

3 4

п(п

+1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) ln12 + ln13 + ln14 +...;

г) 1 + 12 + 13 +...+ 1п +...;

12

д) 8n 1 .

n=1 9n + 3

 

16 Исследовать на сходимость, используя признак Даламбера

а) 1 +

1

+

1

+

1

+...;

б)

2

+

4

+

6

+

8

+...;

2 5

3 52

4 53

3

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27 81

 

в) 1 +

2

+

4

+

8

+...;

г) 1 +

3

+

32

+

33

+....

2!

3!

4!

 

 

 

2 3

22 5

23 7

д) (2nn+1)!

n=1 5 n

а)

в)

д)

17 Исследовать на сходимость,

1 n ;

п=1 (lnn )

 

п

п

 

 

 

;

2п+1

п=1

 

 

 

3n2 +1 n . n=1 2n2 1

используя радикальный признак Коши

1

n

n2

б)

 

 

 

 

 

 

;

5

n

 

 

n=1

 

n +1

 

 

г) sinn π ; п=1 2n

18 Исследовать на сходимость, используя интегральный признак Коши

13

а) 1 +

1

 

+

1

 

+ ....+

1

 

+...;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

в) 1 + 3 13 + 5 15 +...;

д) 2ln12 2 + 3ln12 3 + 4ln12 4 +....

Исследовать сходимость рядов:

 

 

 

3

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2 + n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

10

 

n

n

5

;

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

3

n

( 2n

1)

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

( 2n 1)!

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

2

+ 2n

 

+1

n

 

 

 

2n2

 

 

;

 

 

 

n=1

 

 

3n

 

 

+ 2n +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

3n

 

 

 

 

31

arcsin

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

2

n

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

1 +

 

1

 

 

 

+

 

1

 

+...+

 

1

+...;

18

 

 

 

28

 

10n 2

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2 + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) 1 + 14 + 17 + 110 +...;

г) 2ln21 + 3ln31 + 4ln41 +...;

20

1 +

1

 

 

 

 

+

 

 

1

 

 

+

 

 

 

1

+...;

72 +1

7

3 +1

7

4 +1

22

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

3n + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

n

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

n=1

 

3 n!

 

22 )! ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 3n +n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

10 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

n +

1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n +3

n

 

 

 

 

 

32

arcsin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

2n

+5

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

( 3n +1)ln2( 3n

+1)

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 3n 2 )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14