考研级数收敛的判别方法主要包括以下几种:
级数收敛的必要条件
如果级数 (sum u_n) 收敛,则 (lim_{n to infty} u_n = 0)。
比值判别法
对于级数 (sum u_n),如果存在极限 (lim_{n to infty} frac{u_{n+1}}{u_n}),则:
如果 (lim_{n to infty} frac{u_{n+1}}{u_n} < 1),则级数收敛。
如果 (lim_{n to infty} frac{u_{n+1}}{u_n} > 1),则级数发散。
如果 (lim_{n to infty} frac{u_{n+1}}{u_n} = 1),则比值判别法失效。
根值判别法
对于级数 (sum u_n),如果存在极限 (lim_{n to infty} sqrt[n]{|u_n|}),则:
如果 (lim_{n to infty} sqrt[n]{|u_n|} < 1),则级数收敛。
如果 (lim_{n to infty} sqrt[n]{|u_n|} > 1),则级数发散。
如果 (lim_{n to infty} sqrt[n]{|u_n|} = 1),则根值判别法失效。
交错级数判别法
如果 (sum (-1)^n u_n) 为交错级数,并且满足 (lim_{n to infty} u_n = 0),则根据莱布尼茨准则,该级数收敛。
正项级数的比较判别法
如果 (sum u_n) 为正项级数,且存在正项级数 (sum v_n),使得对于所有充分大的 (n),有 (0 leq u_n leq v_n),并且 (sum v_n) 收敛,则 (sum u_n) 也收敛。
积分判别法
如果函数 (f(x)) 在区间 ([1, infty)) 上非负且单调递减,则级数 (sum_{n=1}^{infty} f(n)) 收敛当且仅当积分 (int_{1}^{infty} f(x) , dx) 收敛。
黎曼准则
对于级数 (sum frac{1}{n^p}),当 (p > 1) 时级数收敛,当 (p leq 1) 时级数发散。
以上是考研中常见的级数收敛判别方法,掌握这些方法可以帮助解决相关的数学问题。