耿青松
(武漢城市職業(yè)學院基礎部,湖北 武漢430064)
在一定范圍內,用D′Alembert判別法進行正項級數(shù)的收斂性判別,方法比較簡單,計算也容易,但對于如下的正項級數(shù)
用D′Alembert判別法是不可行的.若采用應用范圍更廣的拉貝判別法,雖然有效,但是計算過程比較繁瑣.本文中針對這類正項級數(shù),引入兩個簡便而有效的判別方法.
定理1的證明 1)取n=2k(k=1,2,3…),則
當l<1時由D′Alembert比值判別知收斂,即收斂.
由un>0可知:數(shù)列}均為單調遞增數(shù)列,
考慮到數(shù)列{un}的單調遞減性,有
2)當l>1時根據(jù)D′Alembert判別法有必發(fā)散,否則若收斂,不妨設發(fā)散,則因數(shù)列{un}單調遞減,有
則收斂,矛盾.證畢.
進一步有:
故當l<1時由D′Alembert比值判別知收斂,故級數(shù)收斂.當l>1時則級數(shù)發(fā)散,故級數(shù)發(fā)散.證畢.
因
應用定理1知,原級數(shù)收斂.
例2 討論p-級數(shù)的收斂性.
解 當p>0時單調遞減,
因
應用定理2知:,當p>1時,p-級數(shù)收斂;當0<p≤1時,p-級數(shù)發(fā)散.
可見,由定理1不能確定原級數(shù)的斂散性.考慮:
根據(jù)定理2,原數(shù)列收斂.可見定理2比定理1精細,應用范圍更廣.
[1]劉玉璉.數(shù)學分析講義[M].5版.北京:高等教育出版社,2008.
[2]吳傳生.經(jīng)濟數(shù)學——微積分[M].2版.北京:高等教育出版社,2009.
[3]同濟大學數(shù)學教研室.高等數(shù)學[M].5版.北京:高等教育出版社,2002.