Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

14-es_1 / Высшая математика (РТФ) / умк_Яско_ Диф.уравнения_Ряды

.pdf
Скачиваний:
100
Добавлен:
18.05.2015
Размер:
3.54 Mб
Скачать

2.Исследовать на сходимость:

 

(2n + 1) tg

π

 

 

1

 

 

 

 

а)

.

в)

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

4n

 

 

 

n=1 4

(4n + 3)3

 

 

 

 

Ответ: сходится.

 

 

 

Ответ: расходится.

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

.

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 (ln (n + 2))

n

 

 

г)

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

n3 + 3n

 

 

Ответ: сходится. Ответ: сходится.

3.Исследовать на абсолютную или условную сходимость

(−1)n+1

n

 

.

 

n=1

 

6n + 5

Ответ: расходится.

4.Найти область сходимости рядов:

x

n

 

б) ( x -1)

n

а)

 

.

.

 

2n

n=1 n ×

Ответ: [-2, 2) ;

n=1 n2

 

 

 

 

Ответ: 0 ≤ x ≤ 2 .

Вариант 5

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

 

n=0

2.Исследовать на сходимость:

1

(n + 5)(n + 6) .

Ответ: S = 1 . 5

 

 

n

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

n

.

 

 

 

 

n=1

(3n + 4)ln2 (

3n + 4)

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 3

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

 

Ответ: расходится;

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3n

г)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

arcsin

 

 

.

 

n=1

 

n2 + n

 

 

 

 

 

 

2

n

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

Ответ: расходится.

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1)n

 

 

1

 

 

3. Исследовать на абсолютную или условную сходимость

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

4 n5

Ответ: абсолютно сходится.

271

4.Найти область сходимости рядов:

x

n

 

( x + 8)

n

 

а)

 

.

б)

.

 

 

 

 

n=1

n

Ответ: [-1,1) .

n=1 n2

 

 

 

 

 

 

Ответ: −9 ≤ x ≤ −7 .

 

 

 

 

Вариант 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5n - 2n

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

 

 

.

10n

 

 

 

 

 

n=1

 

Ответ: S = 3 . 4

2.Исследовать на сходимость:

4 ×5 × 6 ×...×(n + 3)

 

а)

 

.

5 × 7 ×9 ×...×(2n + 3)

n=1

 

Ответ: сходится;

n2 + 5n + 8

n

б)

 

 

 

 

.

 

2

 

 

 

3n

- 2

 

n=1

 

 

Ответ: сходится;

в)

г)

1

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

n=1 4

(7n - 5)5

Ответ: сходится;

1

 

.

 

 

n=1 ln (n + 2)

 

Ответ: расходится.

(−1)n+1

1

 

 

3. Исследовать на абсолютную или условную сходимость

 

.

 

 

 

 

n=1

 

 

n

4.Найти область сходимости рядов:

x

2n+1

а)

 

 

.

 

 

n=1

2n +1

Ответ: (-1, 1);

Ответ: условно сходится.

б) (2 + x)n .

n=1

Ответ: −3 < x < −1.

Вариант 7

 

1

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

n=0

.

 

(2n + 7)(2n + 9)

Ответ: S = 1 . 14

272

2.Исследовать на сходимость:

9

n

7

 

7 + n

2

а)

 

 

 

n

 

.

в)

 

 

 

.

 

 

 

+ n2

n=1 10

 

 

 

 

n=1 49

 

 

Ответ: сходится;

 

 

 

Ответ: сходится;

 

1

n

1

 

 

 

 

 

 

г)

 

.

 

 

 

б)

arctg

 

.

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

5n

 

n=1

 

n

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

 

Ответ: расходится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1)n−1

1

 

3. Исследовать на абсолютную или условную сходимость

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

n2

4.Найти область сходимости рядов:

2n xn

 

 

 

 

 

а)

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

2n -1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

Ответ: -

 

,

 

 

;

 

2

2

 

 

 

 

 

 

Ответ: абсолютно сходится.

( x -1)n

 

б)

 

.

 

n=1 2n (n + 3)

 

Ответ: −1 ≤ x < 3.

Вариант 8

4n - 3n

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму .

n=1 12n

Ответ: S = 1 . 6

2.Исследовать на сходимость:

а)

б)

1× 7

×13 ×...×(6n - 5)

 

 

 

.

2 ×

3 × 4 ×...×(n +1)

n=1

 

Ответ: расходится;

 

 

n

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n +1

 

.

 

2n

 

n=1

 

 

 

Ответ: сходится;

 

1

 

в)

.

 

 

 

 

(3n -1)ln (3n -1)

 

n=1

 

 

 

 

Ответ: расходится;

 

 

1

 

 

г)

 

.

 

 

 

 

n=1

 

3n −1

 

Ответ: расходится.

3.Исследовать на абсолютную или условную сходимость

(-1)n+1

1

 

.

(2n +1)n

n=1

 

 

Ответ: абсолютно сходится.

273

4.Найти область сходимости рядов:

а) (ln x)n .

n=1

 

1

 

 

Ответ:

 

, e

;

 

e

 

 

Вариант 9

( x + 5)

n

б)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

n=1 3n + 1 n2 + 1

Ответ: −6 ≤ x ≤ −4 .

 

1

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

n=1

.

 

(n + 6)(n + 7)

Ответ: S = 1 . 7

2.Исследовать на сходимость:

 

3n(n +1)

 

 

 

1

 

 

 

 

n +1

а)

 

.

 

в)

 

 

 

 

 

ln

 

.

5n

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

n=2

 

n n -1

 

Ответ: сходится;

 

 

 

Ответ: сходится;

 

1

 

 

 

 

 

p

 

 

 

б)

 

.

г)

tg

.

 

 

(ln (n +1))2n

 

 

 

 

n=1

 

 

n=1

 

 

3n

 

 

Ответ: сходится;

Ответ: сходится.

 

3.Исследовать на абсолютную или условную сходимость

(-1)n+1

 

1

 

 

 

 

;

 

 

 

n +1

n=1

 

 

 

Ответ: условно сходится.

4.Найти область сходимости рядов:

x

n

 

а)

 

.

 

 

n=1 n(n +1)

 

Ответ:

(-1)n−1 ( x - 5)

n

б)

.

n=1

n ×3n

 

[−1,1] ;

Ответ: 2 < x ≤ 8 .

Вариант 10

 

3n + 5n

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

 

.

15n

 

n=1

 

Ответ: S = 3 . 4

274

2.Исследовать на сходимость:

а)

 

(n + 2)

!

 

nn

.

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

 

 

π 3n

б)

tg

 

 

 

.

5

n

 

n=1

 

 

 

Ответ: сходится;

1

 

в)

.

 

(5n − 2)ln (5n − 2)

n=1

 

Ответ: расходится;

n + 3

 

г)

.

 

n=1 n(n + 1)

 

Ответ: расходится.

(−1)n−1

3. Исследовать на абсолютную или условную сходимость .

n=1 n3 n

Ответ: абсолютно сходится.

4.Найти область сходимости рядов:

x3n

 

 

( x −1)

n

 

 

 

а)

 

.

б)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

n=1 8n (n2 + 1)

 

 

n=1 2n ln (n +

 

 

 

Ответ: [−2, 2];

 

 

 

Ответ: −1 ≤ x < 3.

 

 

Вариант 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

 

n=1

 

 

.

 

 

 

(n + 9)(n + 10)

Ответ: S = 1 . 10

2.Исследовать на сходимость:

 

 

 

 

 

6 + n

 

а)

nsin

.

 

в)

.

 

 

 

 

 

n=1

 

3n

 

 

n=1 36 + n2

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

 

Ответ: расходится;

 

 

1

 

 

 

3n −1

 

б)

 

 

 

.

г)

 

.

 

 

n=1

(ln (n + 3))n

 

 

n=1 n2 + 1

 

Ответ: сходится;

Ответ: расходится.

 

3.Исследовать на абсолютную или условную сходимость

(−1)n+1

2n + 1

 

.

n(n + 1)

n=1

 

 

Ответ: условно сходится.

275

4.Найти область сходимости рядов:

а) n(n + 1) xn .

n=1

Ответ: (−1, 1);

Вариант 12

n!( x + 10)n

 

б)

 

.

nn

n=1

 

Ответ: −e −10 < x < e −10 .

 

5n − 3n

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

 

.

15n

 

n=1

 

Ответ: S = 1 . 4

2.Исследовать на сходимость:

 

(n + 1)

n

 

 

2

 

 

 

а)

 

 

 

 

.

 

 

n!

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

 

3n2 + 4n + 5

n2

б)

 

 

 

 

 

 

 

.

 

2

 

 

 

 

 

 

 

6n

− 2n − 1

 

 

n=1

 

 

в)

г)

1

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

n=1 7

(3 + 7n)10

Ответ: сходится;

1

 

.

 

 

n=1 ln (n + 3)

 

Ответ: расходится.

Ответ: сходится;

(−1)n

n + 5

 

3. Исследовать на абсолютную или условную сходимость

.

 

n=1

 

3n

Ответ: абсолютно сходится.

4.Найти область сходимости рядов:

x

 

 

( x + 5)n

2

 

 

а) xn tg

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

2

n

б)

 

 

 

.

 

(n + 1)n

 

Ответ: (−2, 2);

 

n=0

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: −6 ≤ x ≤ −4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

 

n=1

 

 

.

 

 

 

(n + 7)(n + 8)

Ответ: S = 1 . 8

276

2.Исследовать на сходимость:

 

n!

 

 

 

 

 

1

 

 

 

а)

 

 

.

в)

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 5n (n +

3)!

n=1 5 (

3n -1)4

 

 

Ответ: сходится;

 

 

 

Ответ: расходится;

 

 

 

n2

 

 

2n -1

2n −1

б)

 

 

.

г)

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

2

+ 5

 

 

 

 

 

n=1 2n

 

n=1 3n

 

 

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

 

 

Ответ: расходится.

3.Исследовать на абсолютную или условную сходимость

(−1)n+1

n

 

.

 

n=1

 

3n −1

Ответ: расходится.

4.Найти область сходимости рядов:

10n xn

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

Ответ: -

 

 

,

 

 

 

;

 

 

10

10

 

 

 

 

 

 

 

 

( x - 3)

2n

 

б)

 

.

(n +1)ln (n +1)

n=1

 

Ответ: 2 < x < 4 .

Вариант 14

 

2n + 7n

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

 

.

14n

 

n=1

 

Ответ: S = 7 . 6

2.Исследовать на сходимость:

1× 6 ×11×...× (5n - 4) а) 3 × 7 ×11×... ×(4n -1) .

n=1

Ответ: расходится;

 

π

2n

б)

sin

 

 

.

n

3

n=1

 

 

Ответ: сходится;

в)

г)

1

 

n=1

.

 

(n + 2)ln (n + 2)

Ответ: расходится;

1

 

 

.

 

 

 

 

n=1 3n2

n + 1

 

 

Ответ: сходится.

(-1)n

3. Исследовать на абсолютную или условную сходимость . n=1 2n -1

Ответ: условно сходится.

277

4.Найти область сходимости рядов:

n

(2

x)n sin

π

 

а)

n!x

 

.

б)

.

 

 

 

 

 

n=1 nn

 

 

n=0

 

 

2n

 

 

 

Ответ: (−e, e);

 

 

Ответ: 0 < x < 4 .

Вариант 15

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

 

n=0

2.Исследовать на сходимость:

1

(n + 2)(n + 3) .

Ответ: S = 1 .

2

 

n

n

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

.

в)

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

(10n + 5)ln (10n + 5)

 

 

 

 

 

 

n=1 (n + 3)!

 

n=1

 

 

 

 

 

Ответ: расходится;

 

Ответ: расходится;

 

n + 1

3n

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

г)

sin

 

.

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

.

2

n−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

4n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

 

 

Ответ: сходится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1)

n

 

 

3. Исследовать на абсолютную или условную сходимость

 

 

 

.

(2n − 1)3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

Ответ: абсолютно сходится.

4.Найти область сходимости рядов:

n+1

 

(3 − 2x)

n

 

а)

x

 

.

б)

.

 

 

 

 

n=1 5n+1n

Ответ: [−5, 5);

n=1 n − ln2 n

 

 

 

 

 

 

Ответ: 1 < x ≤ 2 .

 

 

 

 

Вариант 16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7n − 2n

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

 

 

.

14n

 

 

 

 

 

n=1

 

Ответ: S = 5 . 6

278

2.Исследовать на сходимость:

 

 

 

 

 

 

а)

n3 tg

.

 

 

 

 

n=1

 

 

5n

 

 

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

4

n

 

 

б)

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 n

2

 

n=1 n +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

Ответ: расходится;

в)

г)

1

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

n=1 6

(2n + 3)7

Ответ: сходится;

n + 2

 

.

 

n=1 n(n + 4)

 

Ответ: расходится.

(-1)n−1

3. Исследовать на абсолютную или условную сходимость .

n=1 2n

4.Найти область сходимости рядов:

xn

 

а)

 

 

.

 

2

n=1 n

 

 

 

Ответ: [-1,1] ;

Вариант 17

Ответ: условно сходится.

(3n - 2)( x - 3)n

б)

.

n=0

(n +1)2 × 2n+1

 

Ответ: 1 ≤ x < 5 .

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

 

n=0

2.Исследовать на сходимость:

1

(n + 3)(n + 4) .

Ответ: S = 1 . 3

 

(n

2

+ 3)

 

 

5

+ n

 

 

 

 

 

в)

 

.

а)

 

 

 

 

 

2

 

 

.

 

 

n=1 25 + n

 

 

n=1

(n + 1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

Ответ: расходится;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

г)

sin

.

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

.

 

 

 

n

 

 

(ln (n +1)) × 3n

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

n=1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: сходится.

Ответ: сходится;

3.Исследовать на абсолютную или условную сходимость

(−1)n+1

2n + 1

 

.

 

n=1

 

n

Ответ: расходится.

279

4.Найти область сходимости рядов:

 

а)

(0,1)n x2n

.

 

 

 

 

б)

( x - 2)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

n2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: (

 

 

 

) ;

 

 

 

 

 

Ответ: 1 ≤ x ≤ 3 .

 

 

 

10,

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n + 5n

 

 

 

 

 

 

1.

Доказать сходимость ряда и найти его сумму

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 20n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: S =

7

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

2.

Исследовать на сходимость:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

.

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n + 3)ln

(n + 3)ln (ln (n + 3))

 

 

n=1 (2n + 3)!

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

 

Ответ: расходится;

 

 

 

 

3n -1

n

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

(n +1)(n

+ 3)

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: сходится;

 

 

 

 

Ответ: сходится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(-1)n

 

3.

Исследовать на абсолютную или условную сходимость

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 3n2 +1

 

Ответ: абсолютно сходится.

4.Найти область сходимости рядов:

а) (lg x)n .

n=1

Ответ: - 1

10

 

 

( x - 2)n

 

 

 

б)

 

.

 

 

(n -1) × 2n

 

 

n=1

 

, 10

 

;

Ответ: 0 ≤ x < 4 .

 

 

 

 

 

 

Вариант 19

 

1

 

1. Доказать сходимость ряда и найти его сумму

n=1

.

 

(n + 4)(n + 5)

Ответ: S = 1 . 5

280