Методические указания, контрольные работы по дисциплине "Математика" (3 семестр) для студентов специальности 060800.65. Ребро И.В. - 25 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

25
7. Определить сходимость ряда
=
+
1
1
1
n
n
n
.
Решение.
Используем радикальный признак Коши. Для этого
n
n
n
u
+=
1
1
Тогда
.1
1
1limlim =
+=
n
u
n
n
n
n
Таким образом, радикальный признак Коши не дает
ответа на вопрос о сходимости ряда. Проверим выполнение необходимого
условия сходимости:
0
1
1limlim =
+=
e
n
u
n
n
n
n
, следовательно, необходимое
условие сходимости не выполняется, значит, ряд расходится.
8. Исследовать на сходимость ряд
=
2
ln
1
n
nn
.
Решение.
Используем интегральный признак Коши.
==
2
2
lnln
ln
x
xx
dx
, следовательно, ряд расходится.
9. Исследовать на сходимость ряд
()
=
1
12
1
1
n
n
n
.
Решение.
Дан знакочередующийся ряд. Выясним, сходится ли данный ряд, применяя
признак Лейбница:
1) проверим, выполняется ли неравенство
...
321
>>> uuu для
абсолютных величин членов ряда.
...,
5
1
,
3
1
,
1
1
321
=== uuu , следовательно,
неравенство выполняется.
2) найдем предел общего члена ряда:
0
12
1
lim =
n
n
, следовательно,
условие выполнено.
Значит, по признаку Лейбница, исходный ряд сходится.
Исследуем на сходимость ряд из абсолютных величин членов данного
ряда:
=
1
12
1
n
n
. Возьмем гармонический ряд
=1
1
n
n
, который расходится, и
используем 2 признак сравнения:
2
1
12
lim
1
12
1
lim =
=÷
n
n
nn
nn
.
Следовательно, ряд из абсолютных величин расходится.
Таким образом, получаем, что исходный знакочередующийся ряд
сходится условно.
10. Исследовать на сходимость ряд ......
32
32
+++++
n
xxx
x
n
Решение.
Найдем радиус сходимости, применяя признак Даламбера:
                                                        ∞               n
                                                          ⎛ 1⎞
    7. Определить сходимость ряда                    ∑    ⎜1 + ⎟ .
                                                     n =1 ⎝   n⎠
    Решение.
                                                                                                    n

Используем радикальный признак Коши. Для этого un = ⎛⎜1 + ⎞⎟
                                                                1
                                                                     Тогда
                                                             ⎝ n⎠
                 ⎛ 1⎞
lim n u n = lim⎜1 + ⎟ = 1. Таким образом, радикальный признак Коши не дает
n→∞         n →∞
                 ⎝ n⎠
ответа на вопрос о сходимости ряда. Проверим выполнение необходимого
                                                        n

условия сходимости: lim un = lim⎛⎜1 + ⎞⎟ = e ≠ 0 , следовательно, необходимое
                                     1
                              n→∞      n →∞
                                              ⎝    n⎠
условие сходимости не выполняется, значит, ряд расходится.
                                                            ∞
                                                                    1
    8. Исследовать на сходимость ряд                        ∑ n ⋅ ln n .
                                                            n=2

  Решение.
Используем интегральный признак Коши.
∞
    dx
∫ x ln x = ln ln x
                     ∞
                     2   = ∞ , следовательно, ряд расходится.
2
                                                            ∞
                                                                              1
                                                            ∑ (− 1)
                                                                        n
    9. Исследовать на сходимость ряд                                               .
                                                            n =1            2n − 1
   Решение.
Дан знакочередующийся ряд. Выясним, сходится ли данный ряд, применяя
признак Лейбница:
    1) проверим, выполняется ли неравенство u1 > u 2 > u 3 > ... для
                                                             1                 1        1
абсолютных величин членов ряда. u1 = , u2 = , u3 = , ... , следовательно,
                                                             1                 3        5
неравенство выполняется.
                                                                                     1
     2) найдем предел общего члена ряда: nlim                                             = 0 , следовательно,
                                           →∞                                      2n − 1
условие выполнено.
    Значит, по признаку Лейбница, исходный ряд сходится.
    Исследуем на сходимость ряд из абсолютных величин членов данного
         ∞                                                              ∞
             1                                                                 1
ряда: ∑           . Возьмем гармонический ряд                           ∑ n , который расходится, и
      n =1 2n − 1                                                       n =1
                                                                                       1     1         n    1
используем           2       признак              сравнения:                   lim          ÷ = lim        = .
                                                                               n → ∞ 2n − 1  n n → ∞ 2n − 1 2
Следовательно, ряд из абсолютных величин расходится.
    Таким образом, получаем, что исходный знакочередующийся ряд
сходится условно.
                                                                   x2 x3         xn
    10. Исследовать на сходимость ряд x +                            +   + ... +    + ...
                                                                   2   3         n
  Решение.
Найдем радиус сходимости, применяя признак Даламбера:

                                                    25