设是,并假定有:
那么:
(1)若,则该级数收敛;
(2)若或,则该级数发散;
(3)若,则该级数可能收敛也可能发散;
这称为 根值审敛法 (Root test),或者叫 柯西判别法 (Cauchy root test)。
(1)当时,取一个适当小的正数,使得,因为,根据,所以,,有:
因为是,其公比,所以该级数收敛。结合上,所以收敛。
(2)当时,取一个适当小的正数,使得,因为,根据,所以,,有:
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:
根据之前的学习可知,级数在时收敛,在时发散,所以此时不能确定敛散性。
我们知道的是,当时,可以理解为将其中的公比提取出来,所以上述定理和的敛散性也很类似,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:
结合上:
所以有:
根据本节学习的根值审敛法,所以该级数收敛。