利用级数收敛的必要条件这一性质指出以下函数是否为发散的 1. Σ(-1)^n 2. Σ(-1/3)^n
时间: 2023-12-29 14:02:48 浏览: 92
根据级数收敛的必要条件,对于一个级数Σa_n来说,如果该级数收敛,则a_n必须趋于0。因此,我们可以利用这一性质来判断给出的这两个级数是否收敛。
1. Σ(-1)^n
此级数的通项公式为(-1)^n,显然当n为奇数时,该项为-1,当n为偶数时,该项为1。因此,该级数的部分和为:
S_n = 1 - 1 + 1 - 1 + ... + (-1)^n
当n为偶数时,S_n = 1,当n为奇数时,S_n = 0。因此,该级数的部分和不收敛,故该级数发散。
2. Σ(-1/3)^n
此级数的通项公式为(-1/3)^n,因此该级数的部分和为:
S_n = 1 - 1/3 + 1/9 - 1/27 + ... + (-1/3)^n
对于该级数的部分和,我们可以利用等比数列求和公式得到:
S_n = (1 - (-1/3)^{n+1})/(1+1/3) = (3/4)(1 - (-1/3)^{n+1})
当n趋向于无穷大时,(-1/3)^{n+1}趋于0,因此S_n趋于3/4。因此,该级数的部分和收敛于3/4,故该级数收敛。
综上所述,Σ(-1)^n发散,Σ(-1/3)^n收敛。
相关问题
1.用python的sympy库求函数Σn=0(4^(2n)*(x-3)^n)/(n+1)的收敛域python代码
在Python中,你可以使用Sympy库来计算复杂数学表达式的收敛域。首先,你需要安装`sympy`,如果你还没有安装,可以使用pip安装:
```bash
pip install sympy
```
然后,我们可以编写代码来计算给定级数的收敛域。对于这个特定的例子,由于它涉及到幂函数,我们关注的是指数部分是否导致级数发散。级数 `∑ n=0 (4^(2n) * (x-3)^n) / (n+1)` 的形式类似几何级数,但由于 `(x-3)` 部分的存在,需要额外检查 `(x-3)` 对收敛性的影响。
以下是计算该级数收敛域的Python代码示例:
```python
from sympy import symbols, Sum, oo
# 定义变量x
x = symbols('x')
# 定义级数
series_term = (4**(2*n) * (x - 3)**n) / (n + 1)
# 创建级数对象
series = Sum(series_term, (n, 0, oo))
# 检查级数是否收敛
converges_condition = series.converges(abs(x - 3))
# 如果收敛条件成立,则收敛域为所有实数;如果不成立,我们需要进一步分析
if converges_condition == True:
convergence_domain = '整个实数轴'
else:
# 由于(x-3)影响了收敛情况,我们无法直接确定,需要更详细的分析
convergence_domain = "可能只在某些区间内收敛"
print(f"级数在 {convergence_domain} 上收敛。")
用比值审敛法判别下列级数敛散性 1.Σ(n+2)/2^n 2.Σn^2/3^n 3.Σntanπ/3^n
好的,我知道了。对于这三个级数,我们可以使用比值审敛法来判断它们的敛散性。
1. 对于级数Σ(n+2)/2^n,我们计算其通项比:
lim(n→∞) [(n+3)/2^(n+1)] / [(n+2)/2^n]
= lim(n→∞) [(n+3)/(n+2)] / 2
= 1/2
由于通项比小于1,所以根据比值审敛法,该级数收敛。
2. 对于级数Σn^2/3^n,计算其通项比:
lim(n→∞) [(n+1)^2/3^(n+1)] / [n^2/3^n]
= lim(n→∞) (n+1)^2 / (3n^2)
= lim(n→∞) (1+1/n)^2 / 3
= 1/3
由于通项比小于1,所以根据比值审敛法,该级数收敛。
3. 对于级数Σntanπ/3^n,计算其通项比:
lim(n→∞) [(n+1)tan(π/3)/3^(n+1)] / [ntan(π/3)/3^n]
= lim(n→∞) (n+1)/n
= 1
由于通项比等于1,所以比值审敛法无法判断该级数的敛散性。我们需要使用其他方法来判断,例如比较审敛法或积分审敛法。
综上所述,级数Σ(n+2)/2^n和Σn^2/3^n收敛,但级数Σntanπ/3^n的敛散性无法使用比值审敛法判断。
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