级数∑1/n×n^1/n是否收敛
时间: 2023-06-12 08:03:56 浏览: 330
我们可以使用 Cauchy 科技判别法来判断这个级数的收敛性。考虑以下式子:
lim(n→∞) (1/n×n^(1/n+1)) / (1/n+1×n^(1/n+1/n+1))
= lim(n→∞) (n+1)/n^(1/n+2)
= 1
因此,由 Cauchy 科技判别法可知,当 n 趋向于正无穷时,级数∑1/n×n^1/n 与∑1/n^(1+1/n) 同时收敛或同时发散。而我们知道∑1/n^(1+1/n) 是一个发散的级数,因此,级数∑1/n×n^1/n 也是一个发散的级数。
相关问题
∑1/n^(1+1/n)的收敛性
要判断级数∑1/n^(1+1/n)的收敛性,可以使用比较判别法。
首先,由于对于任意正整数n,都有n^(1/n)≤2,所以有:
1/n^(1+1/n) ≤ 1/n^(1+1/n)×n^(1/n) = 1/n^((n+1)/n)
考虑级数∑1/n^((n+1)/n),使用比较判别法,将每一项与调和级数的对应项比较:
1/n^((n+1)/n) ≤ 1/n
由于调和级数∑1/n发散,所以由比较判别法可知,级数∑1/n^((n+1)/n)也发散。
综上所述,级数∑1/n^(1+1/n)也发散。
级数1/(ln(n))^ ln(n)的收敛性
我们可以使用Cauchy积分判别法来判断级数的收敛性。具体地,我们考虑以下积分:
∫[2,∞] dx / (ln(x))^ln(x)
如果这个积分收敛,那么原级数也收敛;如果这个积分发散,那么原级数也发散。
现在,我们来考虑这个积分的收敛性。我们进行换元,令 u = ln(x),则有:
∫[2,∞] dx / (ln(x))^ln(x) = ∫[ln(2),∞] du / u^u
现在,我们需要比较这个积分和一个已知的收敛积分。我们考虑级数
∑n≥2 1/n^p
其中 p > 1。这个级数的收敛性可以使用积分判别法来证明,具体地,我们考虑以下积分:
∫[2,∞] dx / x^p
如果 p > 1,这个积分收敛,那么原级数也收敛;如果 p ≤ 1,这个积分发散,那么原级数也发散。
现在,我们来比较原积分和这个积分。我们选择 p = 2,那么有:
∑n≥2 1/n^2 ≤ ∫[1,∞] dx / x^2 = 1
因此,
∑n≥2 1/n^2 ≤ 1 + 1/2^2 + 1/3^2 + ...
现在,我们来比较原积分和这个级数。对于任意的 n ≥ 2,我们有:
1/n^ln(n) ≤ 1/n^2
因此,
∑n≥2 1/n^ln(n) ≤ ∑n≥2 1/n^2
因为 ∑n≥2 1/n^2 收敛,所以原级数也收敛。
综上所述,级数 1/(ln(n))^ln(n) 收敛。
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