正项级数的比值审敛法

,并假定有:

那么:

(1)若,则该级数收敛;

(2)若,则该级数发散;

(3)若,则该级数可能收敛也可能发散;

这称为 比值审敛法 (Ratio test),或者叫 达朗贝尔判别法 (D'Alembert's test)。

(1)当时,取一个适当小的正数,使得,因为,根据,所以,有:

所以有:

上面一系列不等式的左右两边构成两个数列:

其中就是公比,该级数是收敛的。因为,根据,所以也收敛。而相比只是相差有限项,根据,所以也收敛。

        (2)当时,取一个适当小的正数,使得,因为,根据,所以,有:

所以当时,是逐渐增大的,从而。根据,所以是发散的。

类似的,也可以证明当时,级数是发散的。

        (3)当时,比如级数有:

根据上一节的学习可知,级数在时收敛,在时发散,所以此时不能确定敛散性。

上述定理中的类似于中的公比,两者的敛散性也类似,可以联系起来看:

练习题 判断下列级数是否收敛:

收敛 发散 让我们先求出:

然后求出上式的极限:

根据本节学习的比值审敛法,所以该级数收敛。

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