Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПланыПЗ_Математ_036401.pdf
Скачиваний:
28
Добавлен:
26.02.2016
Размер:
941.81 Кб
Скачать

7.1.3. Исследовать по признаку Коши сходимость рядов:

 

 

2n +1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

4n +1 n

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

б)

n + 2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

4n + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

7.1.4. Исследовать по интегральному признаку ряды:

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=2 nln

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=2 n ln n

 

 

 

 

7.1.5. Исследовать на сходимость числовые ряды:

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

2n

2

 

+1

 

 

 

 

 

1

 

 

а)

 

 

 

 

 

;

б)

 

 

 

 

;

 

 

 

в)

 

;

 

 

 

2

+ n +

2

 

4

 

 

 

 

 

 

 

4n +

 

n=1 n

 

 

n=1 n

+ 3n +1

 

 

 

n=1

n

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

n +1 .

г)

 

 

 

 

 

;

 

д)

 

 

 

;

 

 

 

 

 

е)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

3 n2 + n

 

 

n=1

2n 1

 

 

 

 

 

 

n=1

n

 

 

7.2. Исследование сходимости знакочередующихся рядов

7.2.1. Типовые примеры

Пример 7.2.1. Исследовать на сходимость знакочередующийся ряд

n

1

 

 

 

(1)

 

.

 

 

 

2

 

 

n=1

 

n

 

 

 

 

 

1

 

Решение. Составим ряд из модулей членов данного ряда

.

2

 

 

 

n=1

n

Это знакоположительный ряд, который относится к обобщенному гармоническому ряду. Он сходится, так как p = 2 >1. По теореме об абсолютной схо-

 

 

1

 

 

 

 

 

 

димости знакопеременного ряда ряд (1)n

 

 

также сходится.

 

 

n2

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

Пример 7.2.2. Исследовать на сходимость знакочередующийся ряд

 

n

 

 

 

 

 

 

(1)n+1

 

.

 

 

 

 

n

3

 

 

 

 

n=1

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

Решение. Составим ряд из модулей членов данного ряда

 

.

 

3

 

 

 

 

 

 

n=1 n

+1

83

Для его исследования применим признак сравнения в предельной форме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подберем ряд для сравнения vn =

=

1

. Это обобщенный гармони-

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

n=1 n

 

 

 

n=1 n

 

 

 

 

 

 

ческий ряд с p = 2 >1, следовательно, сходящийся. Вычислим предел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

u

n

 

 

= lim

 

n

 

 

 

 

 

n2

=1 0, .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞ vn

 

 

 

n→∞ n3 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Это значит, что ряд

 

 

 

 

 

является сходящимся, а знакочередующийся ряд

 

n

2

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)n+1

 

 

сходится абсолютно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 7.2.3. Исследовать на сходимость знакочередующийся ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)n 2n

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n

 

 

 

Решение. Составим ряд из модулей членов данного ряда

 

 

 

и при-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 n +

2

 

 

меним к нему признак Даламбера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D = lim

u

n+1

= lim

2n+1 (n + 2)

= 2 >1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n

 

3) 2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞

 

 

un n→∞

 

+

 

 

 

 

 

 

Следовательно, этот ряд расходится, но так как был использован признак

Даламбера, то нарушен необходимый признак сходимости ряда, то есть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

2n

 

 

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)n

 

 

 

n→∞ n +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, ряд

 

 

n + 2

 

расходится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 7.2.4. Исследовать на сходимость знакочередующийся ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

5n + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Составим ряд из модулей членов данного ряда

84

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 5n + 2

 

 

 

 

 

и применим к нему признак сравнения. Ряд для сравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vn = 1

 

 

 

 

 

 

 

n=1

n=1 n

 

 

 

 

 

расходится и предел

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

un

= lim

1

 

 

n =

1

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

n→∞ vn n→∞ 5n + 2

1

 

 

 

не равен нулю и бесконечности. Следовательно, расходится также ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

1

.

 

 

 

 

 

 

 

5n + 2

 

 

 

 

 

Так как исследование знакоположительного ряда проводилось по призна-

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

n+1

 

ку сравнения, то к знакочередующемуся ряду

 

 

применим признак

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

5n +

2

 

Лейбница. Условия признака:

1) 17 >121 > 171 >... монотонно убывают,

2) lim

1

= 0

 

n→∞ 5n + 2

 

выполняются, значит, ряд сходится. Но так как ряд из модулей его членов рас-

ходится, то ряд (1)n+1 сходится условно. n=1 5n + 2

7.2.2. Контрольные вопросы

1)Какой ряд называется знакочередующимся?

2)Сформулируйте признак Лейбница о сходимости знакочередующегося ряда.

3)Сформулируйте признак абсолютной сходимости знакочередующегося ряда.

4)Какой знакочередующийся ряд называется абсолютно сходящимся?

5)Какой знакочередующийся ряд называется условно сходящимся?

6)Приведите последовательность исследования знакочередующихся рядов на сходимость (схему исследования)?

85