设和都是,如果有,那么:
这就是 正项级数的比较审敛法 (Comparison test of series with nonnegative terms)。
(1)当收敛于时,根据,可知其,即使得:
结合上条件中的,所以的满足:
即,根据,所以此时收敛。
(2)当发散时,用反证法,若收敛,那么根据(1)的结论,也要收敛,与(2)给出的条件矛盾,所以此时必发散。
这里图解一下上面的审敛法,因为有,所以在的下方,从而会有收敛时收敛,如下图左侧所示;以及发散时发散,如下图右侧所示。
练习题
级数的敛散性如何?
收敛
发散
因为,所以,而级数:
就是去掉了第一项,根据,所以该级数是发散的。结合上本节介绍的比较审敛法,所以级数是发散的。