求收敛半径和收敛区间

2025-03-12 13:57:20
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回答1:

解:∵ρ=lim(n→∞)丨an+1/an丨=1,∴收敛半径R=1/ρ=1。
  又lim(n→∞)丨Un+1/Un丨=丨x丨/R<1,∴丨x丨<1。
  而当x=1时,lim(n→∞)an=1≠0,有级数收敛的必要条件判断,发散;当x=-1时,是交错级数,不满足莱布尼兹判别法条件,发散。∴收敛区间为-1  供参考。

回答2:

设c_n=(n^2)/(n^2+1), 则R=lim[c_n/c_{n+1}]=1, 故收敛半径为1,
又,当x=1或-1时,通项的极限不为0,根据必要条件判别法可知,在端点x=1或-1处级数发散。故收敛区间为(-1,1).

回答3:

如果x是一次的,就是最基本的形式,就直接用 不计x的第n+1项u(n+1) 除以 不计x的第n项u(n) (n→∞),即ρ=lim(n→∞) u(n+1)/u(n)【这个u是不包括x的】,半径R=1/ρ
如果x不是一次的,那ρ=lim(n→∞) | u(n+1)/u(n) |【这个u是包括x的】,这样计算出来的u应该是包含了x的几次幂的,然后这个算出来的绝对值也就是ρ要小于1,原理和之前的审敛法一样,ρ<1级数是收敛的。计算出来的x的取值范围就是收敛区间。
当然,上述两种情况算出来的还不能叫区间,因为端点都是要特别讨论的。
举例
1.Σx/2^n
ρ=lim(n→∞) [1/2^(n+1)]/[1/2^n]=1/2<1 所以级数收敛,R=1/ρ=2,然后单独讨论端点…
2.Σx^n/2^n
ρ=lim(n→∞) | [x^(n+1)/2^(n+1)]/(x*n/2^n) |=| x/2 |
令ρ<1,则| x/2 |<1,即-1