Ряды. Картечина Н.В - 12 стр.

UptoLike

12
Так как
n3
3
lim)
3
1
:
n3
1
(lim
b
a
lim
n
n
n
nn
n
n
n
n
=
=
=
n
3
n
n
1
1
lim
=1, то
есть по второму признаку сравнения из сходимости геометрической про-
грессии (знаменатель которой q=
3
1
) следует сходимость данного ряда.
Пример3. Исследовать на сходимость ряд
=
1
n
n
nn
1
.
Решение
Сравним данный ряд с расходящимся гармоническим рядом
=
1
n
n
1
.
Поскольку
1
n
1
lim
nn
n
lim)
n
1
:
nn
1
(lim
b
a
lim
n
n
n
n
n
n
n
n
n
==
=
=
,
( 1nlim
n
n
=
, применено правило Лопиталя к функции
n
nln
nln
n
= ), то
есть по второму признаку сравнения из расходимости гармонического ряда
следует расходимость данного ряда.
Пример 4. Доказать сходимость ряда
=
1n
n3)1n3(
1
.
Решение
Преобразуем формулу для общего члена ряда
a
n
=
=
=
=
n3
1
1
1
n9
1
n3
1
1n9
1
n3
1
1)n3(
1
n3)1n3(
1
2
22
.
Рассмотрим ряд с общим членом b
n
=
2
1
. Ряд
=
=
=
1
n
2
1
n
2
n
1
9
1
n9
1
яв-
ляется рядом Дирихле и, так как р=2>1, сходится.
Поскольку
1
n3
1
1
1
lim
n9
1
:
n3
1
1
1
n9
1
lim
b
a
lim
n
22
n
n
n
n
=
=
=
, то по
второму признаку сравнения исходный ряд также сходится.
Пример 5. Исследовать на сходимость ряд
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
                                an           1   1           3n
                 Так как    lim    = lim ( n   : n ) = lim n     = lim 1 =1, то
                           n →∞ bn   n →∞ 3 − n 3      n →∞ 3 − n n →∞ 1 − n
                                                                                  3n
         есть по второму признаку сравнения из сходимости геометрической про-
                                              1
         грессии (знаменатель которой q= ) следует сходимость данного ряда.
                                              3
                                                                      ∞     1 .
                      Пример3. Исследовать на сходимость ряд         ∑
                                                                     n =1n ⋅ n
                                                                            n


                                              Решение
                                                                                            ∞   1
                 Сравним данный ряд с расходящимся гармоническим рядом                     ∑n.
                                                                                           n =1
         Поскольку
              an           1  1          n       1
          lim    = lim ( n : ) = lim n = lim n = 1 ,
         n →∞ bn   n →∞ n ⋅ n n  n →∞ n ⋅ n n →∞ n
                                                                       ln n
         ( lim n n = 1 , применено правило Лопиталя к функции ln n n =      ), то
          n →∞                                                                         n
         есть по второму признаку сравнения из расходимости гармонического ряда
         следует расходимость данного ряда.

                                                                ∞      1
                      Пример 4. Доказать сходимость ряда        ∑             .
                                                               n =1(3n − 1)3n


                                               Решение
                 Преобразуем формулу для общего члена ряда
                         1                 1            1       1             1
                 an=            =                =            = 2      .  ⋅
                     (3n − 1)3n              1         1      1 
                                  (3n ) 2 1 −  9n 2 1 −  9n
                                                             1 − 
                                           3n        3n   3n 
                                                           ∞             ∞
               Рассмотрим ряд с общим членом bn= 1 . Ряд ∑ 1 = 1 ∑ 1 яв-
                                                                 2   9 n =1n 2
                                                    9n 2  n =19n
         ляется рядом Дирихле и, так как р=2>1, сходится.
                                                              
                                                           1 
              Поскольку lim a n = lim  1 ⋅         1
                                                          :      =  lim
                                                                             1
                                                                                   = 1, то по
                                  n → ∞  9n                      n →∞        
                                                 1 −  9n 
                         n →∞ b n            2        1      2                 1
                                                                         1− 
                                              3n                    3n 
         второму признаку сравнения исходный ряд также сходится.

                      Пример 5. Исследовать на сходимость ряд

         12

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com