高等数学:第11章无穷级数自测题答案

合集下载

高等数学无穷级数11-1

高等数学无穷级数11-1

n0aqn当 当qq
1时, 收敛 1时, 发散
二、收敛级数的基本性质


性质1 设常数 k 0, 则 un与kun
有相同的敛散性.
n1 n1


证 令un与kun 的部分和分别为 sn 及n .
n1 n1
则 n k1u k2u kn u
k(u 1u 2 u n) ksn
n1


若 u n , v n 均发散,
n1 n1

则 (un vn) 敛散性不确定.
n1
例 111,
都发散.
( 1)( 1)( 1) ,
但 [1(1)][1(1)]
0 0 0 收敛.
0
性质3

添加或去掉有限项不影响一个级数 的敛散性. 级数的和一般会改变.
n1n(n51)21n

n1
5 n(n1)

n1
1 2n
n 1n(n 51)5n 1 n 1n1 1
令gn5kn1k1k11
5(1
1 ), n1
ln im gn5ln i (m 1n1 1)5,
n1
n1
n1
n
n
n
证 级数的部分和 (ui vi ) u i v i
i1

高等数学无穷级数上课习题与答案

高等数学无穷级数上课习题与答案

高等数学无穷级数上课

习题与答案

标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

第一次作业

1.写出级数√1

2+12?4+1√12?4?6+12

2?4?6?8

+?的一般项 。

解:一般项为u 1=

(112)

1(21)!!

2.已知级数∑2n n !n

n ∞

n =1

收敛,试求极限lim n →∞2n n !

n n 。

解:由级数收敛必要条件可知

lim n →∞2n n !

n

=0 3.根据级数性质,判定级数∑(1

1+21)∞

1=1

的敛散性。

解:因为级数∑(1

5

n )∞

n =1收敛,级数∑(2n )发散,∞

n =1

所以由性质可推导出级数∑(1

5

1+21)发散。∞

1=1

4.根据级数收敛与发散定义判定级数∑(√n −1−√n )的敛散性,∞

n =1

若收敛,求其和。

解:设u 1=√n −1−√n ,11

=√2−1+√3−√2+√4−√3+?+√n −1−√n =√1+1−1

=

1

111

因为lim 1→∞

11=lim

1→∞1

1

11

=∞ ,所以所求级数发散。

5.判定级数∑√n +1

n

n =1

的敛散性。

解:因为lim

1→∞11=lim

1→∞

√n+1

n

=1≠0,

所以由级数收敛的必要条件知级数∑√n+1 n

n=1

发散。

6.

1

√2−1

1

√2+1

+

1

√3−1

1

√3+1

的敛散性。

解:原式=(

1

√2−1

1

√2+1

)+(

1

√3−1

1

√3+1

)+?

=

1

2

(1+

1

2

+

1

3

+?

1

1

+?)=

1

2

1

1

1=1

第二次作业

1.根据P—级数的敛散性,判定级数∑

21+1

(1+1)2(1+2)2

1=1

的敛散性。

大学高数下册试题及答案,第11章

大学高数下册试题及答案,第11章

该函数延拓为偶函数,再延拓为周期的周期函数展开得余弦级数,;

切入点很棒!

的构思挺奇异!

高等数学〔Ⅱ〕期末参考答案

一、填空题〔每题3分,共30分〕

1.已知a(1,1,2),b(0,1,2),则a b 1

i j1 1

k

2(0,2,1) .

22.点(1,1,1)到平面3x6y2z140的距离为 3.

3.过点(3,0,1)且与平面3x7y5z120平行的平面方程为

3x7y5z40 . 4.已知z f(xy,2x e2y),则 t

4

z x

yf12f2 .

5.曲线x

14

4

13

,y

t

3

3

12

,z

t

2

2

在相应于t1处的法平面方程为

(x)(y

)(z

)0 .

10

y0

6.交换积分dx f(x,y)dy的积分次序为 x dy

f(x,y)dy.

223

7.设:z x y

22

(0z1),则zdS x y 1

2

x y

2

22

2dxdy.

8.设向量A(x2yz)i(y2zx)j(z2xy)k,则divA

P x

Q y

R z

2(x y z).

9.设函数f(x)以2为周期,且f(x)x(x),其Fourier 级数为

a02

n 1

(ancosnx bnsinnx),则b2

2

1

xsin2xdx 1 .

10.函数f(x)

12x

的麦克劳林级数为

2

(1)2

n

n

x .

n

n0

二、〔8分〕求函数f(x,y)x xy y x y1的极值,并指出是极大值还是微小值.解:fx(x,y)2x y1,fy(x,y)2y x 1,

2

2fx(x,y)02x y10令,得驻点(1,1).由于 , 即

f(x,y)02y x10y

A fxx(x,y)2,

B fxy(x,y)1,

高等数学(三)第11章 无穷级数

高等数学(三)第11章 无穷级数

无穷级数是高等数学的一个重要内容,是无限个常量或变量之和的数学模型,它是表示函数、研究函数性态以及进行数值计算的一种有效工具,在数学理论以及工程技术中都有广泛的应用.

11.1 数项级数的概念及性质

11.1.1 数项级数的概念 实例1 小球运动的时间

小球从1米高处自由落下, 每次跳起的高度减少一半, 问小球运动的总时间. 解 由自由落体运动方程221gt s =知g s t 2=.设k t 表示第k 次小球落地的时间, 则小

球运动的总时间为

+++++=k t t t t T 222321.

这里出现了无穷多个数依次相加的式子.在物理、化学等许多学科中,也常能遇到这种无穷多个数或函数相加的情形,在数学上称之为无穷级数.

上述级数的定义只是一个形式上的定义,怎样理解无穷级数中无穷多个数相加呢?我们可以从有限项出发,观察它们的变化趋势,由此来理解无穷多个数量相加的含义.

令n n u u u S +++= 21,称n S 为级数(11.1.1)的部分和.当n 依次为1,2,3,…,时,得到一个数列1S ,2S ,…,n S ,…,称为级数(11.1.1)

的部分和数列.从形式上不难知道

∑∞

=1

n n u =n n S ∞

→lim ,所以我们可以根据部分和数列的收敛与发散来定义级数的敛散性. 当级数∑∞

=1

n n u 收敛于S 时,常用其部分和S n 作为和S 的近似值,其差

∑∑∑∞

+==∞==

-=-1

1

1

n k k

n

k k k k n u u u S S

叫做该级数的余项,记为n r .用部分和S n 近似代替和S 所产生的绝对误差为| r n |.

无穷级数题(含答案)

无穷级数题(含答案)
无穷级数
无穷级数自测题简解与答案
一、 填空题
1, k >1; 2, 发散;3,0<p≤1; 4, a < 1,b任意;或a = ±1,b > 1;或a = −1, 0 < b ≤ 1;
5,发散; 6,绝对收敛;发散; 7, 8;[−2,2);8,(-2,2);
9, 2 ; π2 ;10, 3 。
3
4
n
⎛ (3) sin ⎜⎜⎝

1 n2
⎞ +1 −1⎟⎟⎠
=
⎜ sin ⎜
⎜ ⎜⎝
1⎞
n2
⎟ ⎟∼
1 n2
+1
+1
⎟ ⎟⎠
1 2n2
(n → ∞) ,
级数收敛。
(4) 用比值判别法, lim un+1 = 1 < 1 , 级数收敛。
u n→∞ n
e
n+1
(5)
lim
n→∞
n (n +
n
1)n
= lim n n n→∞ (1+ 1 )n
=1 e
≠ 0 ,级数发散。
n
(6) lim un+1 = 0 , 级数收敛。 u n→∞
n
(7)因为 lim n→∞
un 1
∑ = lim n +1 = 1 , 原级数与级数 ∞

第十二章无穷级数自测题(含答案)

第十二章无穷级数自测题(含答案)

第十一章练习题

一、 填空题

1.级数

)21)1(1(1

n

n n n -+∑∞

=的和为( )

. 2.若∑∞

=1

n n u 为正项级数,且其部分和数列为{}n s ,则∑∞

=1

n n u 收敛的充要条件是( ).

3.级数∑∞

=1

22

sin

2n n

n π

的敛散性为( ).

4.幂级数n n x n )3

2(11

-∑

=的收敛区间为(

).

5.幂级数∑∞

=-1

22)

1(n n

n

n

x

的收敛域为( ).

6.将函数

2

)

1(1x +展开成x 的幂级数为( ).

7.)(x f 满足收敛的条件,其傅立叶级数的和函数为S(x),已知f (x )在x=0处左连续,且)(lim ,2)0(,1)0(0

x f S f x +→=-=则=( )

. 8.设)(x f 是周期为2π的函数,在一个周期上可积.当)(x f 是奇函数时,它的傅里叶系数为 =n a ( ),=n b ( ).

二、 单项选择题

1. 若级数∑∞

=1

n n a 条件收敛,则下列结论不正确的是( ).

A. 交换律成立;

B.结合律成立;

C.分配律成立;

D.以上都不成立。

2.在下面级数中,绝对收敛的级数是( ).

A.

=+1121n n ; B.n

n n

)2

3()1(1

∑∞

=-;

C.

3

1

1)

1(n

n n

=-; D.n

n n n

1)

1(1

--∑∞

=.

3. 在下列级数中,条件收敛的级数是( ).

A. ∑∞

=+-1

1

)

1(n n

n n ;B.∑∞

=-1

1)

1(n n

n

;C.∑∞

=-1

2

1)

1(n n

n

;D.∑∞

=+-1

)

1(1)1(n n

n n

4. 已知级数∑∑∞

(完整版)无穷级数期末复习题高等数学下册(上海电机学院)

(完整版)无穷级数期末复习题高等数学下册(上海电机学院)

第十一章无穷级数

一、选择题

1.在下列级数当中,绝对收敛的级数是( C )

(A)∑∞

=+

11

2

1

n n(B)

()()2311n

n

n

∑∞

=

-

(C)

()

∑--

n

n

3

11

1

(D)

()

n

n

n

n1

1

1

-

-

∑∞

=

2.

()

∑∞

=

-

2

!

1

n

n

n

n

x

在-∞

x

f(A )(A)e x2-(B) e x2

(C) e x

-

-2(D) e x2

-

3.下列级数中收敛的是( B )

(A)∑

+

=11

n n

n

(B)

+

=11

1

n n

n

(C)

()

+

=11

2

1

n n(D)

()

+

=1

2

1

1

1

n n

4.

lim=

u n

n是级数

∑∞

=1

n

n

u

收敛的( B )

(A)充分条件(B) 必要条件

(C) 充要条件(D) 无关条件

5.级数∑∞

=1

n

n

u

收敛的充分必要条件是( C )

(A)

lim=

u n

n(B)

1

lim1<

=

+

r

u

u

n

n

n

(C)

s n

n∞

lim

存在(s n=u1+u2+…+u n)(D) n

u n

2

1

6.下列级数中,发散的级数是( B )

(A)∑∞

=1

2

1

n n(B)

∑∞

=1

1

cos

n

n

(C)

()∑∞

=1

3

1

n

n

(D)

()∑∞

=

-

1

1

3

2

n

n

7.级数

()()

n

x n

n

n

5

1

1

1

1

-

∑-

=

-

的收敛区间是( B )(A)(0,2)(B)

(]2,0 (C)

[)2,0

(D) [0,2]

8.

()

+∞

<

<

-

∑∞

=

x

n

n

n

x

1

!的和函数是( B )

(A)e x(B) 1

-

e x

(C) 1

+

e x(D) x

-

1

1

9.下列级数中发散的是( A )

(A)∑∞

=12

sin

n

(B)

()

∑-

=

-

1

1

1

1

n

n

n

(C) ∑⎪

考研数学专题—无穷级数自测题(3套)

考研数学专题—无穷级数自测题(3套)

考研数学专题-无穷级数自测题(1)

一、 选择题:

1.下列级数中,收敛的是( )。

A . ∑∞

=11n n B . ∑∞

=11

n n n C . ∑∞=1321n n D . ∑∞=-1

)1(n n

2.下列级数中,收敛的是( )。

A . 11)45(-∞

=∑n n B . 11)54(-∞=∑n n C . 1

1

1)45()1(-∞=-∑-n n n D . ∑∞

=-+11)5445(n n

3.下列级数中,收敛的是( )。

A . ∑∞

=1222)!(n n n B . ∑∞=1!3n n n n n C . 21sin ππ∞

=∑n

n n D . ∑∞=++1)

2(1n n n n 4.部分和数列{}n s 有界是正项级数∑∞

=1

n n u 收敛的( )。

A . 充分条件

B . 必要条件

C . 充要条件

D . 既非充分又非必要条件 5.设a 为非零常数,则当( )时,级数∑

=1n n

r

a

收敛 。 A . 1<r B . 1≤r C . a r < D . 1>r

06.(3)1,

6.

....n n n a x x x A B C D ∞

=-=-=∑若级数在处收敛则此级数在处(

)绝对收敛发散条件收敛

敛散性不定

二、 填空题:

1.设级数∑∞=-12)1(n n

n n

a 收敛,则级数∑∞

=1

n n a 。

2.设级数∑∞

=12

n n u ,∑∞=1

2

n n v 收敛, 则级数∑∞

=1

n n n v u 。

3.若级数∑∞

=1n n u 的前n 项和)12(21

21+-=n s n ,则=n u ,∑∞

高等数学 无穷级数 11-1【VIP专享】

高等数学 无穷级数 11-1【VIP专享】

性质1 设常数 k 0, 则 un与 kun
有相同的敛散性.
n1 n1
证 令 un与 kun 的部分和分别为 sn 及n .
n1 n1
则 n ku1 ku2 kun
k( u1 u2 un ) ksn 于是 当sn s, n ksn ks;
当sn不存在极限且k 0时,
n1
un 称为一般项(通项).
一般项

3 10
3 100
3 10n
;
1 1 1 1 (1)n1 1 ;
234
n
1 1 1 1 (1)n1 .
均为(常)数项级数
无穷级数定义式的含义是什么? 按通常的加法运算一项一项的加下去,
没有穷尽,如何计算?
部分和定义 un 前n项的和 n1 Sn u1 u2 u3 un
③ 必要条件不充分.
如 调和级数 1 1 1 1
23
n

lim
n
un
0
但级数是否收敛?
例 讨论调和级数 1 1 1 1 敛散性.
发散
性质5 (级数收敛的必要条件)
定理 若级数
un 收敛, 则
lim
n
un
0
n1
证 因为 s un 则 un sn sn1
n1
所以
lim
n
un

无穷级数 期末复习题 高等数学下册 (上海电机学院)

无穷级数 期末复习题 高等数学下册 (上海电机学院)

第十一章无穷级数

一、选择题

1.在下列级数当中,绝对收敛的级数是( C )

(A)∑∞

=+

11

2

1

n n(B)

()()2311n

n

n

∑∞

=

-

(C)

()

∑--

n

n

3

11

1

(D)

()

n

n

n

n1

1

1

-

-

∑∞

=

2.

()

∑∞

=

-

2

!

1

n

n

n

n

x

在-∞

x

f(A )(A)e x2

-(B) e x2

(C) e x

-

-2(D) e x2

-

3.下列级数中收敛的是( B )

(A)∑

+

=11

n n

n

(B)

+

=11

1

n n

n

(C)

()

+

=11

2

1

n n(D)

()

+

=1

2

1

1

1

n n

4.

lim=

u n

n是级数

=1

n

n

u

收敛的( B )

(A)充分条件(B) 必要条件

(C) 充要条件(D) 无关条件

5.级数∑∞

=1

n

n

u

收敛的充分必要条件是( C )

(A)

lim=

u n

n(B)

1

lim1<

=

+

r

u

u

n

n

n

(C)

s n

n∞

lim

存在(s n=u1+u2+…+u n)(D) n

u n

2

1

6.下列级数中,发散的级数是( B )

(A)∑∞

=1

2

1

n n(B)

∑∞

=1

1

cos

n

n

(C)

()

∑∞

=1

3

1

n

n

(D)

()

∑∞

=

-

1

1

3

2

n

n

7.级数

()

()

n

x n

n

n

5

1

1

1

1

-

∑-

=

-

的收敛区间是( B )(A)(0,2)(B)

(]2,0 (C)

[)2,0

(D) [0,2]

8.

()

+∞

<

<

-

∑∞

=

x

n

n

n

x

1

!的和函数是( B )

(A)e x(B) 1

-

e x

(C) 1

+

e x(D) x

-

1

1

9.下列级数中发散的是( A )

(A)∑

=12

sin

n

(B)

()

∑-

=

-

1

1

1

1

n

n

n

(C) ∑⎪

柴俊,丁大公,陈咸平 等 编 科学出版社 华东师范大学 高等数学 上下册 答案Ch_11_Infinite_series

柴俊,丁大公,陈咸平  等 编 科学出版社 华东师范大学 高等数学 上下册 答案Ch_11_Infinite_series

第11章 无穷级数

参考解答

1、根据级数收敛与发散的定义判别下列级数的敛散性: (1)

()

11

1n n n ∞

=+∑ 解:()()1

11

1111n

n k S n k k n ==

=-→→∞++∑,故原级数收敛。 (2

1

n ∞

=

:()1n

n k S n ==

=→∞→∞,故原级数发散。

2、用比较审敛法判别下列级数的敛散性: (1

1

n ∞

= 解

:3

2

lim 1n n →∞==<,而级数312

1n n ∞

=∑收敛,故原级数收敛。

(2)2

3

111n n n

=++∑ 解:2

311lim 11n n n n

→∞++==,而级数11n n

∞=∑发散,故原级数发散。

(3)

1

12sin

5

n n n ∞

=∑ 解:1

2sin

5lim 125n n n n →∞

==⎛⎫

⎪⎝⎭

,而级数125n n ∞=⎛⎫ ⎪⎝⎭∑收敛,故原级数收敛。

(4)22

11ln n n n ∞

=⎛⎫

+ ⎪⎝⎭

∑ 解:222

1ln lim 11n n n n →∞⎛⎫

+ ⎪⎝⎭=

=,而级数211n n

=∑收敛,故原级数收敛。 (利用极限1lim 1n

n e n →∞⎛⎫

+= ⎪⎝⎭

,或()0ln 1lim

1x x x →+=) (5)

()

11

ln 1n n ∞

=+∑ 解:

()11ln 1n n >+,而级数11

n n

=∑发散,故原级数发散。 3、用比值审敛法判别下列级数的敛散性: (1)

1

21n

n n

=-∑ 解:111121121lim lim 121221

n n n n n n

n n n n ++→∞→∞++--==<--,故原级数收敛。 (2)15!

高等数学单元自测题

高等数学单元自测题

《高等数学》单元自测题

第七章 空间解析几何自测题

专业 班级 姓名 学号

一、填空题:

1. 已知a

与b

垂直,且a

=5,b

=12,则=+b a

,b a

-= 。 2.若两平面0=-++k z y kx 与02=-+z y kx 互相垂直,则k = 。 3.若直线

531123-=++=-z k y k x 与2

2

531-+=

+=-k z y x 垂直,则k= 。 4.已知)1,3,2(A ,)1,4,5(-B ,)3,2,6(-C ,)1,2,5(-D ,则通过点A 且垂直于B 、C 、D 所

确定的平面的直线方程是 。

5.母线平行于oz 轴且通过曲线⎪⎩⎪⎨⎧+==++2222

221

4z

y x z y x 的柱面方程是 。

二、选择题:

1.下列命题,正确的是 。

(A )、k j i

++是单位向量。 (B )、j -非单位向量

(C )

、2

= (D )、b b a a

⋅=⋅2

)(

1.设},,{},,{z y x z y x b b b b a a a a ==、。则b a ⊥的充分必要条件是 。 (A )、z z y y x x b a b a b a ===,, (B )、0=++z z y y x x b a b a b a (C )、z

z y

y x

x b a b a b a == (D )、z y x z y x b b b a a a ++=++

2.设三向量c b a ,,的模分别为3,6,7;且满足a c c b b a c b a ⋅+⋅+⋅=++则,0

= 。

(A)、45 (B)、-47 (C)、42 (D)、-43

高等数学第十一章:无穷级数-1常数项级数的概念和性质

高等数学第十一章:无穷级数-1常数项级数的概念和性质

n1
敛, 且其和为 ks 。
性质2 如果级数 un、 vn 分别收敛于 s和 t则
n1
n1
级数 (un vn )也收敛, 且其和为 s t.
n1
性质3 在级数中去掉、加上或改变有限项,不会改变级 数
的收敛性。
Tianjin Polytechnic University
Teaching Plan on Advanced Mathematics
例 无穷级数 aqn a aq aq2 aqn n0 叫做等比级数(又称几何级数),其中 a 0 , q 叫做级数的公比。试讨论此级数的收敛性。
例 证明级数 1 2 3 n
是发散的。
Tianjin Polytechnic University
Teaching Plan on Advanced Mathematics
例1 判定无穷级数
1 1 1
12 23
n(n 1)
的收敛性。

un
1 n(n 1)
1 n
1 n1
,
sn
1 1 2
1 23
1 n(n 1)
(1 1 ) ( 1 1 ) ( 1 1 ) 1 1
2 23
n n1
n1
Tianjin Polytechnic University
Teaching Plan on Advanced Mathematics

高等数学7-11章单元自测题与综合训练

高等数学7-11章单元自测题与综合训练

《高等数学》单元自测题

第七章 空间解析几何

专业 班级 姓名 学号

一、填空题:

1. 已知向量a 与b 垂直,且5||=a ,12||=b ,则=+||b a ,=-||b a .

2.设向量{}{}1,1,2,1,2,1--==OB OA ,则=⋅OB OA ,=⨯OB OA ,

=∠AOB cos .

3.已知点)3,1,2(),5,0,4(B A ,则与AB 同向的单位向量为 . 4.若两平面0=-++k z y kx 与02=-+z y kx 互相垂直,则k = . 5.过点)1,2,3(--和点)5,4,5(的直线方程为 . 6.点)2,3,1(到平面0322=+-+z y x 的距离为 .

7.母线平行于z 轴且通过曲线⎪⎩⎪⎨⎧+==++2222221

4z

y x z y x 的柱面方程是 .

8.球面0422

22=+-++y x z y x 的球心为 ,半径为 . 二、单项选择题: 1.若两直线

634123-=+=-z y x 与2

2251-+=

+=-k z y x 平行,则k= . (A)2; (B)3; (C)4; (D)5.

2.设平面方程为0=++D Cz Bx ,且0≠BCD ,则平面 . (A)平行于x 轴; (B)平行于y 轴; (C)经过y 轴; (D)垂直于y 轴.

3.过点)1,1,2(-且与平面0132=+-+z y x 垂直的直线方程为 .

(A)

111322-+=-=-z y x ; (B)11

1322--=

+=+z y x ; (C)11312

2-+=-=

-z y x ; (D)1

高等数学第十一章 无穷级数

高等数学第十一章    无穷级数
则级数(5)收敛,且其和 s u1 , 其余项 rn 的绝对值 | rn | un1 .
三 绝对收敛与条件收敛
定理1 如果级数(6)的个项的绝对值 所构成的级数(7)收敛,则级数(6)收敛。
例9
证明级数 sin n 绝对收敛。
n1 n4
第四节幂级数
一函数项级数的一般概念
如果给定一个定义在区间 I 上的函数列
它的部分和所成的数列 sn 有界。
比较审敛法 如果级数(2)收敛,并且
un vn (n 1,2,),
则级数(1)也收敛;如果级数(2)发散,
并且 un vn (n 1,2,), 则级数(1)也发散。
例1 讨论 p 级数
1
1 2p

1 3p

1 4p

1 np

的收敛性,其中常数 p 0.
当 n N 时,有不等式
2
l l un l l ,
2 vn
2

l
3
2 vn un 2 lvn ,
再根据比较审敛法的推论,即得所要证的结论。
极限审敛法

设 un 为正项级数,如果 n1
lim
n
nun

l

0

(或
有p
lim
n
nun
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

《高等数学》单元自测题答案

第十一章 无穷级数

一.选择题:

1.B ;

2. D ;

3.A ;

4.B ;

5.B ;

6.B ;

7. C ;

8.C .

二.填空题:

1. ()

∑∞=-021n n n x ,()1,1-∈x ;2. ()x +1ln ; 3. [)6,0; 4. 2

k . 三.判断题:

1. 解 因为02121lim ≠=+∞

→n n n ,故级数发散. 2. 解 因为n n n n n n n 1)3(3)3(32=++>++,而∑∞=11n n

发散,故原级数发散. 3. 解 设n n n n u )13(

+=,因为13113lim lim <=+=∞→∞→n n u n n n n ,故级数收敛. 4. 解 因为()∑∞=-+1

212n n n ∑∑∞=∞=--+=111)21()21(n n n n ,并且级数∑∑∞=∞=--111)21()21(n n n n 和均收敛,故级数()∑∞=-+1212n n n

收敛. 四.判断题:

1. 解

()∑∑∞=-∞=--=-11111221n n n n n n

n ,因为12121lim 221lim lim 11<=+=⋅+=∞→-∞→+∞→n n n n u u n n n n n n n 故∑∞=-112n n n 收敛,从而()∑∞=---11121n n n n 绝对收敛.

2. 解 ∑∞=-+-=++-+++-1

212221)1(14413312221n n n n , ∑∑∞=∞=-+=+-1212111)1(n n n n n n n ,因为11lim 11lim 222=+=+∞→∞→n n n

n n

n n ,而级数∑∞=11n n

发散,故绝对值级数∑∞=-+-121

1

)1(n n n n 发散,因此所给级数不是绝对收敛的.由于所给级数是交错级数,且满足1

)1(11,01lim

222+++>+=+∞→n n n n n n n ,据莱布尼兹判别法知,

所给级数收敛,且为条件收敛.

五.求幂级数的收敛半径和收敛域

1. 解 3313lim lim 11=⋅+=+∞→+∞→n n n n

n n n n a a ,故收敛半径为31R =, 当31=x 时,幂级数化为∑∞=1

1n n ,该级数发散.当31-=x 时,幂级数化为∑∞=-11)1(n n

n

,其为交错级数,据莱布尼兹判别法知,该级数收敛.故所给幂级数的收敛域为⎪⎭

⎫⎢⎣⎡-3131,. 2. 解 n n n n n n n n n n a a n n n n n n n n n

n n n

n n 1)1(lim 1)1(lim )1(lim 1)1(1

lim lim 111111⋅+=⋅+=+=+=+∞→++∞→+∞→+∞→+∞→ 001lim )1

11(lim 11=⋅=⋅+-=-∞→+∞→e n n n n n , 故收敛半径为∞=R ,收敛域为()∞+∞-,

. 3. 解 ∞=+=+=∞→∞→+∞→)1(lim !)!1(lim lim 1n n n a a n n n

n n ,故收敛半径为0R =,收敛域为0=x . 六. 解:由于()x x f 2-=是奇函数,故0=n a , ,2,1,0=n ()⎰--⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---==πππ

πππx n nx x n ntdt t b n sin 1cos 12sin 21 ()n

n 41-= ∴()()nx n

x f n n sin 141∑∞=-=。 七. 解:1)正弦级数,注意到()00=f ,作奇延拓()x F ,()l l x ,-∈使在[]l ,0上恒有()()x f x F ≡。再将()x F 周期延拓得()x G ,()+∞∞-∈,x ,()x G 是一个以l 2为周期的连续函数,()()x F x G ≡,()l l x ,-∈,计算付氏系数如下:

0=n a ,( ,2,1,0=n )

()⎥⎦

⎤⎢⎣⎡-+=⎰⎰20sin sin 2l l x l n dx l x n x l dx l x n x l b ππ 2sin 42

2ππn n l

=, ,2,1=n ∴()∑∞

==12

2sin 2sin 14n l x n n n l x f πππ,()l x ≤≤0. 2)余弦函数

作偶延拓设()x F ,()l l x ,-∈使在[]l ,0上恒有()()x f x F ≡。再将()x F 周期延拓得()x G ,()+∞∞-∈,x ,()x G 是一个以l 2为周期的连续函数,()()x F x G ≡,()l l x ,-∈,计算付氏系数如下:

()x

l dx x l xdx l a l l l =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=⎰⎰22002 ()⎥⎦

⎤⎢⎣⎡-+=⎰⎰20cos cos 2l l x l n dx l x n x l dx l x n x l a ππ ()⎥⎦

⎤⎢⎣⎡---=22222222212cos 22ππππn l n l n n l l n , ,2,1=n 0=n b

∴()()∑∞=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡---+=122cos 112cos 2124n n l x n n n l l x f πππ,()l x ≤≤0.

相关文档
最新文档