级数敛散性判别方法的归纳-级数的敛散性
级数敛散性判别方法的归纳
级数敛散性判别方法的归纳级数是数列之和的概念在数学中的推广。
级数的敛散性是数学中的一个重要问题，判别级数的敛散性常用的有几个方法，包括比较判别法、比值判别法和积分判别法。
下面我们将对这几种方法进行详细的归纳阐述。
一、比较判别法（包括比较判别法和比较判别法的极限形式）比较判别法的基本思想是用一个已知的级数和未知的级数进行比较，从而判断未知级数的敛散性。
1.比较判别法对于正项级数∑a_n和∑b_n，如果存在正数c和N，使得当n>N时，有a_n≤cb_n成立，那么：（1）若∑b_n收敛，则∑a_n也收敛。
（2）若∑b_n发散，则∑a_n也发散。
2.比较判别法的极限形式对于正项级数∑a_n和∑b_n，如果存在正数c和N，使得当n>N时，有lim(a_n/b_n)=c成立，那么：（1）若0<c<∞，则∑b_n收敛或发散，则∑a_n也收敛或发散。
（2）若c=0，则∑b_n收敛，则∑a_n也收敛。
（3）若c=∞，则∑b_n发散，则∑a_n也发散。
比较判别法适用于一些特殊情况，如∑(1/n^p)的敛散性可以通过与调和级数∑(1/n)做比较来判断。
二、比值判别法比值判别法的基本思想是通过比较级数的相邻项之比的极限值，从而判断级数的敛散性。
对于正项级数∑a_n，计算lim(a_(n+1)/a_n)，若这个极限存在：（1）若0≤lim(a_(n+1)/a_n)<1，级数收敛；（2）若lim(a_(n+1)/a_n)>1或lim(a_(n+1)/a_n)=∞，级数发散；（3）若lim(a_(n+1)/a_n)=1，比值判别法无效，需使用其他方法。
比值判别法适用于一些具有指数函数的级数，如幂级数∑(x^n)的敛散性可以通过计算lim(x^(n+1)/x^n)，进而判断。
三、积分判别法积分判别法是通过将级数转化为函数积分的形式，从而判定级数的敛散性。
对于正项级数∑a_n，若存在函数f(x)，使得f(x)满足以下条件：（1）f(x)在区间[1,+∞)上连续非负递减；（2）级数∑a_n与函数积分∫f(x)dx存在以下关系：a_n=f(n)，则（a）若∫f(x)dx在区间[1,+∞)上收敛，则级数∑a_n也收敛；（b）若∫f(x)dx在区间[1,+∞)上发散，则级数∑a_n也发散。
数项级数敛散性判别方法(20210312140148)
华北水利水电大学课题: 数项级数敛散性判别方法（总结）专业班级:水利港航39 班成员组成: 丁哲祥1联系方式:数项级数敛散性判别法（总结）摘要：数项级数是逼近理论中的重要内容之一，也是高等数学的重analysis. We learn thissemester the severalseries gathered of the criterion has many scattered metho d, this paper folding a seriesoflogarithmscattered discriminant method is analyzed sum-up, get theproblem solvingmethod.Key words : Several series;Gathered scattered sex; I要组成部分。
本章我们先介绍数项级数的一些基本性质和收敛判别方 法然后讨论函数的幂级数展开和三角级数展开。
我们这学期学习过的 数项级数敛散性判别法有许多， 本文对数项级数敛散性的判别方法进 行了分析归纳总结，得到的解题方法。
以便我们更好的掌握它。
关键词 ：数项级数 敛散性 判别方法 总结Abstractthe mathematicaldentifying method; analysis summaryof theSeveral seriesgatheredcriterion scattered method (summary)The sequenceseries is one of the main contents in数项级数的定义数项级数的定义设｛a n｝是一个数列，则称表达式a i+a2+a3+…a n+…为(常数项)无穷级数，简称数项级数或级数，记为a n或a n称a n为级数的通项或一般项。
n 1下面举几个例子：(1)1+2+3+4+5+6+…+n+…二n ;(2) 1-111 (1)n1+・・・=2 3 4 n (1)n1n常见的数项级数正项级数：级数中所有项均大于等于零。
高数：级数敛散判别法
则称无穷级数收敛;
S un 级数的和
若
lim
n
Sn
不存在,
则称无穷级数发散 。
n1
rn S Sn
uk
级数的余项。
lim
n
rn
0
无穷级数收敛。
kn1
若un≥0 (n=1, 2, 3, …) , un 正项级数。 Sn是单调增加数列。
n1
正项级数 un 收敛
n1
部分和序列 Sn有界 。
比较判别法
1 n 1
np n1n p dx
n n1
1 xp
dx
1
Sn
1
1 2p
1 3p
1
4p
1
np
1
2nddxx 1 xxpp
231dxxp1pn p11n
dx n1x1p
1 p 1
,
因而 Sn有上界。 由基本定理可知, 当p>1时p级数收敛。
9.2.2 比较判别法
定理2 (比较判别法) 设 un , vn 是两个正项级数, 且
设 un , vn 是两个正项级数, 且存在自然数N,
n1 n1
使当 n>N 时有 un≤kvn (k>0为常数) 成立, 则
(1) 若强级数 vn 收敛 , 则弱级数 un 也收敛 ;
n1
n1
(2) 若弱级数 un 发散 , 则强级数 vn 也发散 。
n1
n1
比较对象
①
p级数
1 np
,
p>1收敛，p<1发散。
证: 因为
1
nn 1
1 n (n 1)
发散 。
1 1 n 1, 2,
关于正项级数敛散性判定方法的总结比较
关于正项级数敛散性判定方法的总结比较1. 引言1.1 介绍正项级数是数学中一个非常重要的概念，它在数学分析、实变函数论等领域都有着广泛的应用。
正项级数的收敛性质对于理解数学问题、解决实际问题都有着重要的意义。
在研究正项级数的收敛散性判定方法时，我们可以利用一些常用的方法来对其进行分析和求解。
在数学中，我们经常会遇到各种各样的级数，如调和级数、几何级数等。
这些级数的收敛性质可能相差甚远，有些级数可能收敛，而有些级数可能发散。
我们需要通过一些方法来判断一个级数是否收敛。
对于正项级数而言，有一些常用的判定方法，如比较判别法、根值判别法、积分判别法、对数判别法等。
本文将重点介绍正项级数的收敛散性判定方法，通过比较这些方法的特点和适用范围，帮助读者更好地理解正项级数的收敛性质。
希望本文能够为相关领域的研究者提供一些帮助，并为未来的研究工作提供一定的参考。
1.2 研究意义正项级数是数学中重要的研究对象，对其收敛和发散性进行判定具有重要的理论和实际意义。
正项级数的收敛性判定可以帮助我们了解无穷级数的性质，进一步推导出一些重要的数学定理和结论。
正项级数在实际问题中的应用十分广泛，比如在概率论、统计学、物理学等领域都有着重要的应用价值。
通过对正项级数的收敛性进行准确判断，可以帮助我们更好地理解和解决实际问题。
研究正项级数的收敛性判定方法，可以拓展数学领域中的知识体系，丰富数学理论的内涵，推动数学学科的发展。
深入研究正项级数的收敛性判定方法具有重要的研究意义和实际应用价值。
1.3 研究现状正项级数是数学中重要的概念，其收敛性对于分析问题的解决具有重要的意义。
关于正项级数的收敛性判定方法，已经有许多经典的理论成果，这些方法在实际问题的解决中发挥着重要作用。
在研究现状方面，正项级数的收敛性已经得到了深入的研究和总结。
目前常用的级数收敛判定方法有比较判别法、根值判别法、积分判别法和对数判别法。
这些方法各有特点，能够适用于不同类型的正项级数，为研究者提供了多种选择。
级数收敛与发散的判定方法
级数收敛与发散的判定方法级数是数学中的重要概念，它由一列数相加得到。
在级数中，我们想要知道这个级数是收敛还是发散，这对于解决很多数学问题至关重要。
本文将介绍一些常用的判定方法，帮助我们判断级数的收敛性。
一、正项级数的判定方法正项级数是指级数中所有的项都是非负数的级数。
对于这样的级数，我们有以下几种常见的判定方法。
1. 比较判别法比较判别法是最常用的判定方法之一。
若存在一个收敛的正项级数和一个发散的正项级数，使得对于所有的n，都有a_n ≤ b_n，那么级数Σa_n也是收敛的，而级数Σb_n是发散的。
2. 极限判别法极限判别法是另一种常用的判定方法。
若存在一个正常数L，使得当n趋向无穷大时，a_n的极限为L（L>0），那么级数Σa_n收敛。
反之，如果当n趋向无穷大时，a_n的极限不存在或为无穷大，那么级数Σa_n发散。
3. 比值判别法比值判别法是判定正项级数收敛与发散的重要方法。
假设an为正项级数的一般项，若存在一个实数r，使得当n趋向无穷大时，|(a_n+1)/a_n|的极限为r（0≤r＜1），那么级数Σa_n是收敛的。
反之，如果r≥1或者r不存在，那么级数Σa_n是发散的。
二、任意项级数的判定方法除了正项级数外，我们还会遇到一般的级数，这些级数中的项既有正数也有负数，这时我们无法直接使用前面的判定方法。
以下介绍两种常见的判定方法。
1. 列维判别法对于一般级数Σa_n，如果存在一个发散的正项级数和一个收敛的正项级数，使得当n趋向无穷大时，(a_n+1)/(a_n)的极限为p（0<p≤∞），那么级数Σa_n是收敛的。
如果p＜1，则级数Σa_n是发散的。
2. 积分判别法对于一般级数Σa_n，如果存在一个函数f(x)，在连续正数轴上单调递减，并且对于n=1,2,...，有a_n=f(n)，那么级数Σa_n与函数f(x)的积分∫f(x)dx的收敛性或发散性相同。
综上所述，级数收敛与发散的判定方法有正项级数的比较判别法、极限判别法和比值判别法，以及任意项级数的列维判别法和积分判别法。
关于矩阵幂级数敛散性的几个简易判别法
关于矩阵幂级数敛散性的几个简易判别法判定正项级数的敛散性：1．先看当n趋向于无穷大时，级数的通项是否趋向于零（如果不易看出,可跳过这一步）。
若不趋于零,则级数发散；如果趋于零，则考虑其它方法。
2．再看级数是否为几何级数或p级数，因为这两种级数的敛散性是已知的，如果不是几何级数或p级数。
3．用比值判别法或根值判别法进行判别。
4．再用比较判别法或其极限形式进行判别，用比较判别法判别，一般应根据通项特点猜测其敛散性，然后再找出作为比较的级数，常用来作为比较的级数主要有几何级数和p级数等。
判定交错级数的敛散性：5．利用莱布尼茨判别法进行分析判定。
6．利用绝对级数与原级数之间的关系进行判定。
7．一般情况下，若级数发散，级数未必发散；但是如果用比值法或根值法判别出绝对级数发散，则级数必发散。
8．有时可把级数通项拆分成两个，利用“收敛+发散=发散”“收敛+收敛=收敛”判定。
求幂级数的收敛半径、收敛区间和收敛域：9．若级数幂次是按x的自然数顺序递增，则其收敛半径由或求出，进而可以写出收敛区间,再考虑区间端点处数项级数的敛散性可得幂级数的收敛域。
10．对于缺项幂级数或x的函数的幂级数，可根据比值判别法求收敛半径,也可作代换,换成t的幂级数，再求收敛半径。
求幂级数的和函数与数项级数的和：11．求幂级数的和函数主要先通过幂级数的代数运算、逐项微分、逐项积分等性质将其化为几何级数的形式，再求和。
12．求数项级数的和，可利用定义求出部分和，再求极限；或转化为幂级数的和函数在某点的函数值。
将函数展开为傅里叶级数：13．将函数展开为傅里叶级数时需根据已有公式求出傅里叶系数，这时可根据函数的奇偶性简化系数的计算，然后再根据收敛性定理写出函数与其傅里叶级数之间的关系。
正项级数敛散性的判别(2)
收敛
例7
n1 n1 n2 1
n1
lim
n
n2
1
1 1， n
发散
例8
1
n1 ln(1 n2 )
1
lim
n
ln(1
n2
)
1 n2
1，收敛
10
*例9
设常数
p
0
,试判别级数
n1
ln
np np
1
的敛散性.
解
lim
n
ln
n
p np
1
1 np
1
所以原级数当 p 1 时收敛，当 0 p 1 时发散.
从某项起,恒有un kvn ,(k 0) .
3
例1
判断级数
1
n1 sin 2n
的收敛性.
解
因为
0
s
in
1 2n
1 2n
,
而 1 收敛,
2n
n1
所以原级数收敛.
4
例2
讨论 p-级数
1 的收敛性(p 0 ).
np
n1
解
当
p 1 时,
1 np
1， n
y
而调和级数
1 发散,
n1 n
故原级数发散；
例10
(1 cos )
n1
n
解
lim(1 cos )
n
n
1 lim 1 ( )2
n2 n 2 n
1 2 n2 2 ,
收敛.
11
例11
1 n1 3n n
lim
n
3n
1
n
1 3n
1，
而 1 收敛, 所以原级数收敛. 3n n1
7.2正项级数敛散性的判别
∞
1 lim ln n = ∞ 而∑ 2 收敛, n →∞ n =1 n
∞
∞
ln n ∴ ∑ 2 的敛散性依据该定理无法判别. n =1 n
1 ln n n2 = lim ln n = lim ln x = lim x = lim 2 1 = 0 lim 1 n →∞ x →+∞ x →+∞ n →∞ 1 x x x →+∞ 1 2 n 3 2 x 2 n
3 2
n2 1 = lim 2 = n →∞ 3n − 1 3
而级 数 ∑
n =1 ∞
1 n
3 2
n 收敛 , ∴ 级 数 ∑ 2 收敛. n =1 3n − 1
∞
1 的敛散性 . 例 判定级数 ∑ n n =1 3 − n 1
∞
3 n = lim 1 ∵ lim 3 − n = lim = 1, 解 n n→ ∞ n→ ∞ 1 n n→ ∞ 3 − n 1−
当q < 1时, 收敛 n 1 ∑aq 敛散性 、 当q ≥ 1时, 发散 n=0
∞
1 2、调和级数 、 ∑n发散. n=1
∞
§7.2 正项级数敛散性的判别
• • • • 一、正项级数的概念 二、比较判别法 三、比值判别法 四、*根值判别法 根值判别法
一、正项级数
称为正项级数 正项级数. 定义 如果级数 ∑ un中各项均有 un ≥ 0, 这种级数 称为正项级数.
n=1 n =1 n =1 ∞ n=1 ∞
∞
∞
判 断 ∑ u n的 敛 散 性 .
n=1
∞
对欲求级数进行 缩小应缩小为发 发 散级数. 散级数
c n ≤ un ≤ v n
放大， 放大，缩小的方向
级数的敛散性
学士学位论文题目有关级数的敛散性学生指导教师年级 2008级专业数学与应用数学系别数学系学院数学科学学院2011年5月目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)1 基本概念和相关理论 (1)1.1 有关级数的定义 (1)2 级数敛散性的判定方法 (3)2.1 级数的相关定理及证明 (3)3 级数敛散性的应用 (7)3.1 级数敛散性的相关结论 (7)3.2 级数敛散性判定的应用 (10)结束语 (14)参考文献 (14)外文摘要 (14)有关级数的敛散性（哈尔滨师范大学数学科学学院）摘 要: 级数是高等数学中的一个重要内容，而正项级数又是级数的重要组成部分，判别正项级数的敛散性方法很多，本文主要讨论了正项级数判别法的一些特性，及判别正项级数敛散性的一般步骤关 键 词 数项级数 收敛 发散 判别法引言数项级数敛散性判定研究是一个重要而有趣的课题，关于数项级数的敛散性判定尽管有不少经典性判别法，然而对数项级数判断收敛的方法的研究至今还在继续与深入，并且获得了一些新的知识和发现.本文打算对数项级数各项重要的敛散性判别方法作简单、系统的归纳，在已有判断收敛的一般程序基础上，进行进一步探讨，使解题更简便、更直接，从而找到判断收敛更完美的一般程序及最优方法选择.1基本概念和相关理论1.1有关级数的定义定义1.1.1 给定一个数列{}n u ,对它的各项依次用“+”号连接起来的表达式12......n u u u ++++ （1）称为数项级数或无穷项级数（也简称为级数），其中n u 称为数项级数（1）的通项.数项级数(1)也常写作:∑∞=1k n u 或简称写作∑n u .数项级数(1)的前n 项之和,记为n nk k n u u u u S +++==∑=...211, （2）称为数项级数（1）的第n 个部分和，也简称为部分和.定义1.1.2 若数项级数(1)的部分和数列{}n S 收敛于S(即S S n n =∞→lim ),则称数项级数(1)收敛,称S 为数项级数(1)的和，记作12......n u u u ++++ 或∑=n u S .若{}n S 是发散数列,则称数项级数(1)发散.定义1.1.3 若正项级数各项的符号都相同,则称它为同号级数.各项都是由正项组成的级数称为正项级数定义1.1.4若级数的各项符号正负相间，即11234...(1)...(0,1,2,)n n n u u u u u u n +-+-++-+>= ，则上述级数为交错级数2 级数敛散性的判定方法2.1 级数的相关定理及证明定理 2.1.1 由于级数(1)的收敛或发散（简称敛散性），是由它的部分和数列{}n S 来确定的，因而可把级数（1）作为数列{}n S 的另一种表现形式.反之任给一个数列{}n a ，如果把它看作某一数项级数的部分和数列，则这个数项级数就是 +-++-+-+=-∞=∑)()()(1231211n n n n a a a a a a a u （3）这是数列{}n a 与级数（3）具有相同的敛散性，且当{}n a 收敛时，其极限值就是级数（3）的和.定理2.1.2 (级数收敛的柯西准则) 级数（1）收敛的充要条件：任给正数ε，总存在正整数N ，使得当N m >以及对任意正整数p ，都有12m m m p u u u ε++++++< (5) 即有级数（1）发散的充要条件：存在某正整数0ε，对任何正整数N ，总存在整数)(0N m >和0p ，有12m m m p u u u ε++++++<定理2.1.3 若级数（1）收敛，则0lim =∞→n n u （6）定理2.1.4 若级数nu∑和n v ∑都收敛，则对任意常数c ，d ，级数()n n cu dv +∑亦收敛，且()nn n n cudv c u d v +=+∑∑∑定理2.1.5 去掉、增加或改变级数的有限个项不改变级数的敛散性.定理2.1.6 在收敛级数的项中任意加括号，既不改变级数的收敛性，也不改变它的和.注意：从级数加括号的收敛，不能推断它在未加括号前也收敛.例如(11)(11)(11)000-+-++-+=+++收敛，但级数1111-+-+却是发散的.定理2.1.7 正项级数nu∑收敛的充要条件是：部分和数列{}n S 有界，即存在某正整数N ，对一切正整数n 都有n S M <.定理2.1.8（比较原则） 设nu∑和nv∑是两个正项级数，如果存在某正整数N ，对一切n N >都有n n u v ≤则（i ）若级数n v ∑收敛，则级数n u ∑也收敛；（ii ）若级数n u ∑发散，则级数n v ∑也发散. 推论 设12......n u u u ++++ (7) 12......n v v v ++++ (8)是两个正项级数，若lim nn nu l v →∞= 则（i ） 当0l <<+∞时，级数（7）、（8）同时收敛或同时发散；（ii ） 当0l =且级数(8)收敛时，级数(7)也收敛； （iii ）当l =+∞且级数（8）发散时，级数（7）也发散.定理2.1.9（达朗贝尔判别法，或称比式判别法） 设nu∑为正项级数，且存在某个正整数0N 及常数q （01q <<）.（i ） 若对一切0n N >，成立不等式nnu q v ≤ 则级数n u ∑收敛.（ii ）若对一切0n N >，成立不等式1nnu v ≥ 则级数n u ∑发散.推论 （比式判别法的极限形式）若n u ∑为正项级数，且1limn n nu q u +→∞= （9）则（i ） 当1q <时，级数n u ∑收敛；（ii ）当1q >或q =+∞时，级数n u ∑发散.注 若（9）中1q =，这是用比式判别法对级数的敛散性不能做出判断因而它可能是收敛的，也可能是发散的.例如级数21n ∑和1n∑，它们的比式极限都是11()n nu n u +→→∞ 但21n ∑是收敛的，而1n∑却是发散的. 若某极限（9）式的极限不存在，则可用上、下极限来判别. 推论 设n u ∑为正项级数. （i ）若1lim1n n n u q u +→∞=<，则级数收敛；（ii ）若1lim1n n nu q u +→∞=>，则级数发散.定理2.1.10 （柯西判别法，或称根式判别法） 设nu∑为正项级数，且存在某正数0N 及正常数l ， （i ）若对一切0n N >，成立不等式1l ≤<， （10） 则级数n u ∑收敛；（ii ）若对一切0n N >，成立不等式1≥ （11）则级数n u ∑发散.定理2.1.11（根式判别法的极限形式） 设n u ∑为正项级数，且n l = （12）则（i ）当1l <时，级数n u ∑收敛； （ii ）当1l >时，级数n u ∑发散.注 若（12）式中1l =，则根式判别法仍无法对级数的敛散性作出判别. 例如，对21n ∑和1n ∑，都有1()n →→∞但21n ∑是收敛的，而1n∑却是发散的.若（12.定理2.1.12 设nu∑为正项级数，且l =则当（i ） 1l <时级数收敛；（ii ）1l >时级数发散.定理2.1.13（莱布尼茨判别法）若交错级数11234...(1)...n n u u u u u +-+-++-+ （13）满足下述两个条件： （i ） 数列{}n u 单调递减; （ii ）lim 0n n u →∞=则级数（13）收敛.定理2.1.14 若级数（13）满足莱布尼茨判别法的条件，则收敛级数的余项估计式为1n n R u +≤绝对收敛级数及其性质 若级数12......n u u u ++++ （7） 各项绝对值所组成的级数12......n u u u ++++ （15） 收敛，则称级数（7）为绝对收敛.定理2.1.15 绝对收敛的级数一定收敛.定理2.1.16 设级数12......n u u u ++++ （7）绝对收敛，且其和等于S ，则任意重排后所得到的级数12......n v v v ++++ （8）也绝对收敛亦有相同的和数.注 由条件收敛级数重排列后所得到的新级数，即使收敛，也不一定收敛于原来的和数.而且条件收敛级数适当重排后，可得到发散级数，或收敛于事先指定的数.例如级数11111(1)231n n +-+++-++ 是条件收敛的，设其和为A ，即1111111111(1)12345678n n A n ∞+=-=-+-+-+-+=∑ 乘以常数12后，有 1111111(1)224682n A n +-=-+-+=∑ 将上述两个级数相加，就得到1111131325742A +-++-+= 定理2.1.17 （柯西定理） 若级数12......n u u u ++++ (7) 12......n v v v ++++ (8) 都绝对收敛，则对所有乘积i j u v 按任意顺序排列所得的级数n w ∑也绝对收敛，且其和等于AB .引理 （分部求和公式，也称阿贝尔变换） 设,(123)i i v i n ε= ，，，，为两组实数，若令12(12)k k v v v k n σ=+++= ，，,则有如下分部求和公式成立：121232111()()()ni in n n n n i vεεεσεεσεεσεσ--==-+-++-+∑ （16）推论（阿贝尔引理） 若（i ） 12n εεε ，，，是单调数组;（ii ）对任意正整数(1)k k n ≤≤有k A σ≤（这里1k k v v σ=++ ），则记max{}k kεε=时，有13nk ki vk εε=≤∑ （17）定理2.1.18（阿贝尔判别法） 若{}n a 为单调有界数列，且级数nb∑收敛，则级数1122n n n n a b a b a b a b =++++∑ （18） 收敛.定理2.1.19（狄利克雷判别法） 若数列{}n a 单调递减，且lim 0n n a →∞=，又级数n b ∑的部分和数列有界，则级数（18）收敛. 积分判别法定理 2.1.20(积分判别法) 设f 为[1,)+∞上非负减函数，那么正项级数()f n ∑与反常积分1()f x dx +∞⎰同时收敛或同时发散.3 有关级数的敛散性的应用 3.1级数敛散性的相关结论3.1.1判断正项级数一般顺序是先检验通项的极限是否为0，若为0则收敛，若不为0则判断级数的部分和是否有界，有界则收敛，否则发散. 3.1.2若级数的一般项可以进行适当放缩则使用比较判别法，或可以找到其等价式用等价判别法.3.1.3当通项具有一定特点时，则根据其特点选择适用的方法，如比值判别法、跟式判别法。
级数敛散性的判别
正项级数敛散性的判别刘 兵 军无穷级数是数学分析的重要内容，是表示函数、研究函数的性质以及进行数值计算的一种工具。
级数在无穷级数中占据了较大的比重，其题型丰富且灵活。
本文给出了正项级数敛散性的各种判别方法，通过典型例题的讲解，使学员能以尽快掌握正项级数敛散性的判断问题。
一． 常数项级数的概念所谓无穷级数就是把无穷多个数按照一定的顺序加起来，所得的和式。
对于数列 ,,,,21n u u u ，由此数列构成的表达式+++++n u u u u 321叫做无穷级数，简称级数，记为∑∞=1n n u ，即+++++=∑∞=n n nu u u u u 3211， (1)其中第n 项n u 叫做级数(1)的一般项。
级数(1)的前n 项的和构成的数列n n u u u s +++= 21， ,3,2,1=n(2)称为级数(1)的部分和数列。
根据部分和数列可得级数敛散性及和的定义。
定义 如果级数(1)的部分和数列n s 有极限，即存在常数s ，使得=∞→n n s lim s ，则称级 数(1)收敛，极限s 称为级数(1)的和；否则称级数(1)发散。
级数收敛的必要条件 如果级数(1)收敛，则其一般项n u 趋于零。
二． 正项级数敛散性的判别由正数和零构成的级数称为正项级数。
比较审敛法是判别正项级数敛散性的一种常用且非常有效的方法。
比较审敛法 如果正项级数∑∞=1n n v 收敛，且满足),3,2,1( =≤n v u n n ，则∑∞=1n n u 收敛；如果正项级数∑∞=1n n v 发散，且满足),3,2,1( =≥n v u n n ，则∑∞=1n n u 发散；比较审敛法只适用于正项级数敛散性的判别，而寻求合适的级数∑∞=1n n v 是解题的关键。
几何级数∑∞=-11n n aq和p-级数∑∞=11n p n 常用来充当比较审敛法中的级数∑∞=1n n v 。
例１ 证明级数∑∞=+1221n n 是收敛的。
名师推荐第二节正项级数敛散性的判别
n2 n
1 n2 n
的敛散性.
解
因
11 nn n2
(n 2)
且 1 n1 n2
收敛,
故 1
n1 nn
收敛.
解
因
n
1
n2 n n
1
n(n 1) n
1 n n
2 n2
2
且 1 n1 n2
收敛,
故
1
收敛.
n2 n n2 n
例2
判断
p
n1
1 2n
1
的敛散性.
解 因 1 11
2n 1 2 n
且 1 发散 n1 n
故
1
n1 2n 1
发散.
例2
判断
p
级数 1 n1 n p
的敛散性.
1
n1 n p
收敛
发散
p1 p1
例3
判断级数
n1
1 nn
11
1 n
n ln
n
1 1
1 的敛散性.
1
ln(1
n1 lim n ln n n 1
n
2
1
)
n nn
limln(n 1)n n n 1
limln(1 2 )n
n
n1
2 0
且
1
收敛,
n1 n n
故 n2
1 ln n 1 收敛.
n1
n1
(2)当c 0 时,
因
lim un 0 v n
n
常见级数的敛散性总结
常见级数的敛散性总结级数是数学中一个非常重要的概念，它是由一系列数相加或相乘得到的结果。
在数学分析中，级数的敛散性是一个非常重要的问题，它关乎着级数的收敛性和发散性，对于理解数学的深层次原理和应用具有重要意义。
在本文中，我们将对常见级数的敛散性进行总结，希望能够为广大数学爱好者提供一些帮助。
首先，我们来介绍一下级数的敛散性。
级数的敛散性是指级数的和是否存在的问题，如果级数的和存在，则称该级数是收敛的；如果级数的和不存在，则称该级数是发散的。
判断级数的敛散性是数学分析中的一个重要问题，它涉及到极限的性质和级数的收敛判别法则，需要运用到数学分析的各种知识和技巧。
接下来，我们将对一些常见级数的敛散性进行总结。
首先是调和级数，调和级数是指形如1+1/2+1/3+1/4+...的级数，它是一个发散的级数，这是因为调和级数的部分和序列发散于正无穷。
其次是等比级数，等比级数是指形如1+1/2+1/4+1/8+...的级数，它的敛散性取决于公比的大小，当公比大于1时，等比级数发散；当公比小于1且大于-1时，等比级数收敛；当公比等于-1时，等比级数发散；当公比等于1时，等比级数发散。
此外，还有幂级数、正项级数等等，它们的敛散性也各不相同。
幂级数是指形如a0+a1x+a2x^2+a3x^3+...的级数，它的敛散性取决于收敛半径的大小；正项级数是指所有的部分和都是非负数的级数，它的敛散性可以通过比较判别法、根值判别法、积分判别法等方法进行判断。
总的来说，级数的敛散性是一个非常复杂的问题，它需要我们掌握各种判别法则和技巧，才能够准确地判断级数的敛散性。
希望本文对于读者能够有所帮助，让大家能够更加深入地理解级数的敛散性问题，提高数学分析的水平和能力。
同时也希望大家能够在学习数学的过程中保持耐心和勇气，不断克服困难，取得更好的成绩。
感谢大家的阅读！通过以上对常见级数的敛散性总结，我们可以看出级数的敛散性是一个非常复杂而又重要的问题。
级数敛散性判别方法的归纳-级数的敛散性
级数敛散性判别方法的归纳（西北师大）摘要：无穷级数是《数学分析》中的一个重要组成部分，它是研究函数、进行数值运算及数据分析的一种工具，目前，无穷级数已经渗透到科学技术的很多领域，因而级数收敛的判别在级数的研究中亦显得尤为重要，然而判定级数敛散性的方法太多，学者们一时很难把握，本文对级数的敛散性的判别方法作了全面的归纳，以期对学者们有所帮助。
关键词：级数；收敛；判别 ；发散一. 级数收敛的概念和基本性质给定一个数列｛n u ｝，形如n u u u +++21①称为无穷级数(常简称级数),用∑∞=1n n u 表示。
无穷级数①的前n 项之和，记为∑==nn n n u s 1=n u u u +++ 21②称它为无穷级数的第n 个部分和，也简称部分和。
若无穷级数②的部分和数列｛n s ｝收敛于s.则称无穷级数∑∞=1n n u 收敛，若级数的部分和发散则称级数∑n v 发散。
研究无穷级数的收敛问题，首先给出大家熟悉的收敛级数的一些基本定理： 定理1 若级数∑n u 和∑n v 都收敛，则对任意的常数c 和d ，级数)(n n dv cu ∑+亦收敛，且)(n n du cu ∑+=c ∑n u +d ∑n v定理2 去掉、增加或改变级数的有限个项并不改变级数的敛散性定理3 在收敛级数的项中任意加括号，既不改变级数的收敛性，也不改变它的和。
定理4 级数①收敛的充要条件是：任给ε＞0，总存在自然数N ，使得当m ＞N 和任意的自然数p ，都有p m m m u u u ++++++ 21＜ε以上是收敛级数的判别所需的一些最基本定理，但是，在处理实际问题中，仅靠这些是远远不够的，所以在级数的理论中必须建立一系列的判别法，这就是本文的主要任务。
由于级数的复杂性，以下只研究正项级数的收敛判别。
二 正项级数的收敛判别各项都是由正数组成的级数称为正项级数，正项级数收敛的充要条件是：部分和数列{n s }有界，即存在某正整数M ，对一切正整数 n 有n s ＜M 。
数项级的敛散性判别法
第六讲 数项级数的敛散性判别法§1 柯西判别法及其推广比较原理适用于正项级数，高等数学中讲过正项级数的比较原理： 比较原理I ：设1n n u ∞=∑，1nn v∞=∑都是正项级数，存在0c >，使（i ） 若1nn v∞=∑收敛，则1nn u∞=∑也收敛；（ii ） 若1nn u∞=∑发散，则1nn v∞=∑也发散．比较原理II （极限形式）设1n n u ∞=∑，1nn v∞=∑均为正项级数，若则1n n u ∞=∑、1nn v∞=∑同敛散．根据比较原理，可以利用已知其敛散性的级数作为比较对象来判别其它级数的敛散性．柯西判别法和达朗贝尔判别法是以几何级数作为比较对象而 得到的审敛法．下面用比较判别法推出更宽泛的柯西判别法． 定理1（柯西判别法1）设1nn u∞=∑为正项级数，（i ）若从某一项起（即存在N ，当n N >1q ≤<（q 为常数）， 则1nn u∞=∑收敛；（ii1≥，则1n n u ∞=∑发散．证（i ）若当n N >1q ≤<，即nn u q≤，而级数1nn q∞=∑收敛，根据比较原理I 知级数1nn u∞=∑也收敛．（ii ）1≥，则1n u ≥，故lim 0n n u →∞≠，由级数收敛的必要条件知1nn u ∞=∑发散．定理证毕．定理2（柯西判别法2） 设1nn u∞=∑为正项级数，n r =，则：（i ）当1r <时，1nn u ∞=∑收敛；（ii ） 当1r>（或r =+∞）时，1n n u ∞=∑发散；（iii ）当1r =时，法则失效． 例1 判别下列正项级数的敛散性23123(1)()()()35721nn n ++++++；n nn e∞-∑n=1(2)n n x α∞∑n=1(3)（α为任何实数，0x >）．解 (1) 因为112n r==<，所以原级数收敛．(2) 因为lim n n nre→∞===∞，所以原级数发散．(3) 对任意α，n rx ==．当01x <<时收敛；当1x >时发散；当1x =时，此时级数是p -级数，要对p α=-进行讨论，当1α->，即1α<-时收敛；当1α-≤时，即1α≥-时发散．例2 判别级数11[(1)]3n nnn ∞=+-∑的敛散性． 解 由于不存在，故应用定理2无法判别级数的敛散性．又因为 由定理1（柯西判别法1）知原级数收敛．例3（98考研）设正项数列{}n a 单调减少，且1(1)nn n a ∞=-∑发散，试问级数111nn n a ∞=⎛⎫ ⎪+⎝⎭∑是否收敛？并说明理由．解 答案：级数111nn n a ∞=⎛⎫⎪+⎝⎭∑收敛，证明如下：由于{}n a 单调减少且0,n a ≥根据单调有界准则知极限lim n n a →∞存在．设lim ,n n a a →∞=则0a ≥．如果0,a =则由莱布尼兹判别法知1(1)nnn a∞=-∑收敛，这与1(1)nnn a∞=-∑发散矛盾，故0a >．再由{}n a 单调减少，故0,n a a >>取111q a =<+， 根据柯西判别法1知111nn n a ∞=⎛⎫⎪+⎝⎭∑收敛．下面介绍柯西判别法的两个推广，称它们为广义柯西判别法． 定理3（广义柯西判别法1） 设1nn u∞=∑为正项级数，如果它的通项n u 的()0an b a +>次根的极限等于r，即lim an n r →∞=．则当1r <时，级数收敛；当1r >时，级数发散；当1r =级数可能收敛也可能发散．证因为lim an n r →∞=，即对任给正数ε，存在正整数1N ，当1n N >时，有()()an r r εε-<<+ （1）对于任给常数b ，总存在2N ，当有2n N >时有0an b +> （2）取{}12max ,N N N =，当n N >时，式（1）和式（2）同时成立．当1r <时，取ε足够小，使1r q ε+=<．由上述讨论，存在N ，当n N >时，式（1）和式（2）同时成立，那么有an bn u q+<，正项级数11()an bba nn n qqq∞∞+===∑∑收敛（因为其为等比级数且公比01nq <<），由比较审敛法知，级数1nn u∞=∑收敛．当1r >时，取ε足够小，使1r q ε-=>，由上面的讨论，存在N ，当n N >时，式（1）和式（2）同时成立，则an bn u q+>，正项级数11()an bba nn n qqq∞∞+===∑∑发散，由比较审敛法知，级数1nn u∞=∑发散．当1r =时，取1n pu n =，那么，对任何0,a b >为常数，有/()1lim lim 1an p an b n n n +→∞→∞==．而11n n ∞=∑发散，211n n∞=∑收敛．说明此时级数可能收敛也可能发散．定理证毕． 例4 判别级数211131n n n -∞=⎛⎫ ⎪-⎝⎭∑的收敛性．解因为21lim lim01,31n n n →∞→∞==<-由广义柯西判别法1知，级数211131n n n -∞=⎛⎫ ⎪-⎝⎭∑收敛．注 例4也可用柯西判别法2(定理2)，但比较麻烦，而用广义柯西判别法1要简单得多． 定理4（广义柯西判别法2） 设1nn u∞=∑为正项级数，如果它的一般项n u 的m n （m 是大于1的正整数）次根的极限等于r，即lim n r →∞=．则当1r <时，级数收敛；当1r >时，级数发散；当1r =时，级数可能收敛也可能发散．证因为lim n r →∞=，即对任给的正数ε，存在正整数N ，当n N >时有当1r <时，取ε足够小，使1r q ε+=<．由上面的讨论，存在N ，当n N >时， 有m n n u q <．因为mn nqq <，又正项级数1nn q ∞=∑收敛（因(0,1)q ∈），由比较审敛法知1mnn q ∞=∑收敛 ，所以1nn u∞=∑收敛．当1r >时，取ε足够小，使1r q ε-=>．由上面的讨论，存在N ，当n N >时，有1mn n u q>>，那么lim 0n n u →∞≠，所以级数1n n u ∞=∑发散．当1r =时，同样取()10n p u p n=>，那么 这说明1r =时，级数可能收敛也可能发散．定理证毕．注 广义柯西判别法是柯西判别法2(定理2)的推广[1]．事实上，在广义柯西判别法1中，取1,0a b ==，在广义柯西判别法2中，取1m =便得定理2（柯西判别法2）．例5 判断级数2121n n n n ∞=⎛⎫⎪+⎝⎭∑的收敛性． 解因为1lim lim lim1212n n n n n →∞→∞→∞===<+，由广义柯西判别法2知原级数收敛．定理5（广义柯西判别法3） 设,0,0,(1,2,)n n n n n w u v u v n =≥≥=，若n u =，1limnn n v v v →∞-=．则当1uv <时，级数1n n w ∞=∑收敛；当1uv >时，级数1n n w ∞=∑发散[2]．为证明定理5，需要一些预备知识：Stolz 定理 设{}n a 、{}n b 为两个数列，数列{}n b 在某顶之后单调递增,且lim n n b →∞=+∞，若11limn n n n n a a l b b -→∞--=-，（或+∞），则lim n n nal b →∞=（或+∞）．命题1 设数列{}n x ．若lim n n x l →∞=，则12lim lim nn n n x x x l x n→∞→∞+++==。
级数敛散性总结
摘要级数理论是数学分析的重要组成部分，研究级数对于深入探讨数学分析问题有着深远的意义。
级数理论中最重要的问题和学者研究最多的问题则是关于级数收敛与发散的问题。
级数的收敛与发散性质更是级数存在当中的最基本的立足点。
基于级数发散和收敛的问题，本文对级数进行了比较详细和系统的介绍，并在级数收敛性方面进行了较为详细的概括，包括级数的分类和收敛性的总结和应用。
本文第一个部分首先对常见的级数：常数项级数、正项级数、交错级数、函数项级数、幂级数、傅立叶级数，进行了大概的介绍，并从常见级数的定义、常见级数的分类、级数收敛发散的充要条件和对应级数常用的收敛判别方法进行详细的分析概括。
本文的第二个部分针对具体的级数收敛方法，从方法的定义和方法的具体例子应用两个方面对其进行较为全面的介绍和分析，其中包括：判别级数发散与收敛的简单方法、比较判别法、比值判别法、高斯判别法、达朗贝尔判别法、对数判别法、积分判别法、拉贝判别法、柯西判别法。
最后，本文第三部分通过整理级数散敛性判断的方法，对本文进行一个综合的概括，主要从基于级数类型的方法和基于通项特征的方法两个方面总结了解答收敛性问题的分析思路和如何更快的寻找有效的方法。
关键词：级数敛散性方法AbstractProgression theory is an important part of the mathematical analysis. The study of series is of profound significance for further discussing mathematical analysis problems. Series convergence and divergence problem is the most important question in progression theory that many researchers research on. For the analysis, series convergence and series divergence is of the basic foothold existing in mathematical analysis.Firstly, based on the series convergence and series divergence, this thesis gives a detailed and systematical introduction to series, and a more detailed summary of series convergence, including the classification of series, application of convergence. Firstly, this paper has a general introduction to common series, including constant series, series of positive term, staggered series, series with function terms, power series, fourier series. Besides, the paper has detailed analysis and summary of the definition of common series, the classification of common series, and the sufficient and necessary conditions for the convergence series, together with the commonly used identification methods of corresponding series.And then the second part of this article has a comprehensive introduction and analysis of the method’s definition and specific examples application of the method, including: simple method distinguishing the divergence of a series , comparative method, ratio method, Gauss method, D'Alembert discriminant method, Logarithmic method, integral method, Rabe method, and Cauchy method.Finally, the third part of this paper made a comprehensive summary through sorting out identifying methods of series convergence and divergence. Based on the types of series and the methods of general term characteristics, this paper summarized the analysis mentality and effective ways of solutions to convergence problem.Key words: Series Convergence Mathod第一章引言级数理论是数学分析的重要组成部分，与极限理论有密切的联系，它与另一个分支微积分学一起作为基础知识和工具出现在其余各分支中。
高等数学 级数 (11.2.1)--正项级数及其敛散性的判别法
n=1
2) 当 l 1时, un 发散
n=1
上海交大乐经良
例 讨论下列级数的敛散性
1) 2n n=1 n!
2)
2n + 3 n=1 3n 2
3)
ann! nn
n=1
(a 0)
三 . 根值判别法
若正项级数 un
n =1
满足
lim n
n
un
= l,
则
11.2.1 正项级数
若级数 un 满足 un 0, 则称之为正项级数 n=1
显然正项级数的部分和 Sn 单调增加，因此有
正项级数 un收敛 n=1 充分必要条件 部分和 Sn 有 界
例 讨论
p
1
级数 n=1 n p
的敛散性
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11.2.2 正项级数敛散性判别法
sin n n2
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2) (－1)n
n +1
n=1
n
H.W 习题 11 12 (1) (2) (4) (5) 13 (1)(2)(3)(4)(6)
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若级数
un
收n=1
n=1
若级数 un 发散 , 而级数 un 收敛 , 则称级数
n =1
n=1
un 条件收敛
n=1
命题 若级数 un 收敛 , 则级数 un 收敛
n =1
n=1
例 判别级数敛散性 , 并指出收敛类型
1)
n=1
n=1
n=1
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例 讨论下列级数的敛散性
(完整版)级数敛散性判别方法的归纳,推荐文档
级数敛散性判别方法的归纳（西北师大）摘 要：无穷级数是《数学分析》中的一个重要组成部分，它是研究函数、进行数值运算及数据分析的一种工具，目前，无穷级数已经渗透到科学技术的很多领域，因而级数收敛的判别在级数的研究中亦显得尤为重要，然而判定级数敛散性的方法太多，学者们一时很难把握，本文对级数的敛散性的判别方法作了全面的归纳，以期对学者们有所帮助。
关键词：级数 ；收敛；判别 ；发散一. 级数收敛的概念和基本性质给定一个数列｛｝，形如n u ①n u u u +++21称为无穷级数(常简称级数),用表示。
无穷级数①的前n 项之和，记为∑∞=1n n u = ②∑==nn n n u s 1n u u u +++ 21称它为无穷级数的第n 个部分和，也简称部分和。
若无穷级数②的部分和数列｛｝收敛于s.则称无穷级数收敛，若级数的部分和发散则称级数n s ∑∞=1n n u 发散。
∑n v 研究无穷级数的收敛问题，首先给出大家熟悉的收敛级数的一些基本定理：定理1若级数和都收敛，则对任意的常数c 和d ，级数∑n u ∑n v 亦收敛，且=c +d )(n n dv cu ∑+)(n n du cu ∑+∑n u ∑nv 定理2 去掉、增加或改变级数的有限个项并不改变级数的敛散性定理3 在收敛级数的项中任意加括号，既不改变级数的收敛性，也不改变它的和。
定理4 级数①收敛的充要条件是：任给＞0，总存在自然数N ，使得当εm ＞N 和任意的自然数，都有＜εp p m m m u u u ++++++ 21以上是收敛级数的判别所需的一些最基本定理，但是，在处理实际问题中，仅靠这些是远远不够的，所以在级数的理论中必须建立一系列的判别法，这就是本文的主要任务。
由于级数的复杂性，以下只研究正项级数的收敛判别。
二 正项级数的收敛判别各项都是由正数组成的级数称为正项级数，正项级数收敛的充要条件是：部分和数列{}有界，即存在某正整数M ，对一切正整数 n 有＜M 。
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积分判别法是利用非负函数的单调性和积分性质，并以反常积分为比较对象来判断正项级数的敛散性。
设f为[1，+ )上非负减函数，那么正项级数 与反常积分 同时收敛或同时发散。
例 1.判别级数 的敛散性。
解：设f(x)= ,则f(x)在[3，+ 上非负递减。
若 ，这时有 = =
当小q＞1时级数收敛；当小q 1时级数发散；
1 比较判别法
设 和 是两个正项级数,如果存在某正数N，对一切n＞N都有 ，则
（i）级数 收敛，则级数 也收敛；
（ii）若级数 发散，则级数 也发散。
例 1. 设 收敛，证明： 收敛（ >0）.
证明：因为0< <
易知： 收敛（积分判别法），又 收敛，所以 收敛。
由比较判别法知 收敛（ >0）.
例2.证明：级数 都是条件收敛的。
参考文献
[1]华东师范大学数学系.数学分析（第三版）.下册[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2]李春江.级数收敛的判别方法[J].
[3]邓东皋，尹小玲.数学分析简明教程 下册.北京：高等教育出版社，1999.6
[4]杨钟玄.双比值判别法与对数判别法的比较[J].四川师范大学学报，2004，（1）：57-60.
以上是收敛级数的判别所需的一些最基本定理，但是，在处理实际问题中，仅靠这些是远远不够的，所以在级数的理论中必须建立一系列的判别法，这就是本文的主要任务。
由于级数的复杂性，以下只研究正项级数的收敛判别。
二 正项级数的收敛判别
各项都是由正数组成的级数称为正项级数，正项级数收敛的充要条件是：部分和数列{ }有界，即存在某正整数M，对一切正整数 n有 ＜M。从基本定理出发，我们可以由此建立一系列基本的判别法
=
所以由拉贝判别法知，当小x＞1时级数收敛；当小x 1时级数发散；
6对数判别法
对于正项级数 ，如果存在 ，则当q>1时，级数 收敛；当q<1时，级数 发散。
例1判别级数 = 的敛散性。
证明： = =ln 5>1
因此有对数判别法可知级数 = 收敛。
7双比值判别法
对于正项级数 ，如果存在 = = ，则当 < 时，级数 收敛；当 > 时，级数 发散。
所以由根式判别法知级数 收敛。
3 达朗贝尔判别法（比值判别法）
设 为正项级数，且存在某正整数 及常数q（0＜q＜1）. （i）若对一切n＞ ，成立不等式 q，则级数 收敛。（ii）若对一切n＞ ，成立不等式 则级数 发散。
例 1.判别级数 的敛散性。
解：因为 = = >1
所以由比式判别法知级数 发散。
定理1 若级数 和 都收敛，则对任意的常数c和d，级数 亦收敛，且 =c +d
定理2 去掉、增加或改变级数的有限个项并不改变级数的敛散性
定理3 在收敛级数的项中任意加括号，既不改变级数的收敛性，也不改变它的和。
定理4 级数①收敛的充要条件是：任给 ＞0，总存在自然数N，使得当m＞N和任意的自然数 ，都有 ＜
例1判别级数 的敛散性。
证明：因为 =
由此知级数 收敛。
例2 判别级数 的敛散性。
证明：这里 ，即 >
有 = = = >
所以级数 发散。
8高斯判别法
设 是严格正项级数，并设 = + + + ，则关于级数 的敛散性，有以下结论：
（i）如果 >1，那么级数 收敛；如果 <1，那么级数 发散。
（ii）如果 =1， >1，那么级数 收敛；如果 =1， <1，那么级数 发散。
级数敛散性判别方法的归纳
（西北师大）
摘要：无穷级数是《数学分析》中的一个重要组成部分，它是研究函数、进行数值运算及数据分析的一种工具，目前，无穷级数已经渗透到科学技术的很多领域，因而级数收敛的判别在级数的研究中亦显得尤为重要，然而判定级数敛散性的方法太多，学者们一时很难把握，本文对级数的敛散性的判别方法作了全面的归纳，以期对学者们有所帮助。
若 ,这时有 = 对任意的q，当 时，取t>1,有
=0即该积分收敛。当 时，有 = 即该积分发散。
5拉贝判别法
设 为正项级数，且存在某正整数 及常数r，（i）若对一切n＞ ，成立不等式 ＞1，则级数 收敛。（ii）若对一切n＞ ，成立不等式 则级数 发散。
例 1.判别级数 （x>0）的敛散性。
解：因为 = [1- ]
关键词：级数；收敛；判别；发散
一.级数敛的概念和基本性质
给定一个数列｛ ｝，形如
①
称为无穷级数(常简称级数),用 表示。无穷级数①的前n项之和，记为
= ②
称它为无穷级数的第n个部分和，也简称部分和。若无穷级数②的部分和数列｛ ｝收敛于s.则称无穷级数 收敛，若级数的部分和发散则称级数 发散。
研究无穷级数的收敛问题，首先给出大家熟悉的收敛级数的一些基本定理：
级数 收敛。
根据比较原则，我们得到了两个更为实用的判别法，即柯西判别法和达朗贝尔判别法。
2 柯西判别法（根式判别法）
设 为正项级数，且存在某正整数 及正常数 ，（i）若对一切n＞ ，成立不等式 ＜1，则级数 收敛。（ii）若对一切n＞ ，成立不等式 则级数 发散。
例 1. 判别级数 的敛散性。
解：因为 =
（iii）如果 = =1， >1，那么级数 收敛；如果 = =1， <1，那么级数 发散。
例1 Gauss 超几何级数1+ 的敛散性，其中均 为非负常数。
解：因为 =
又因为 =1- + ， =1- + ，
所以 = （1+ + ）。
根据高斯判别法可以判别：
如果x<1;或者x=1, ,那么级数收敛。
如果x>1;或者x=1, ,那么级数发散。
[5]刘芜健.一类特殊正项级数的敛散性判定技巧.南京邮电大学学报.
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证：不妨设x>0,则 >0，当n> 时，0< < ,此时 ,且{ }为单调递减数列，且 =0。
由莱布尼茨判别法知 收敛。
而当n> 时， = >0， =1
又 发散，由比较判别法知 也发散。
所以 ，级数 都是条件收敛的。
例3.证明级数 收敛
证：0< = < = .
= = =0
由比值判别法知 收敛，再由比较判别法知 收敛，即有：