在考研数学中,级数判定敛散性是级数理论的核心内容之一。这一部分主要涉及正项级数、交错级数和条件收敛级数的敛散性判断。以下是一些常用的判定方法:
1. 比值审敛法:对于正项级数,若极限 $\lim_{n\rightarrow \infty} \frac{a_{n+1}}{a_n} = L$,则:
- 当 $L < 1$ 时,级数收敛;
- 当 $L > 1$ 时,级数发散;
- 当 $L = 1$ 时,比值审敛法失效,需考虑其他方法。
2. 根值审敛法:与比值审敛法类似,对于正项级数,若极限 $\lim_{n\rightarrow \infty} \sqrt[n]{a_n} = L$,则判定结果与比值审敛法相同。
3. 比较审敛法:通过比较已知敛散性的级数,判断待判定级数的敛散性。具体方法有:
- 直接比较法:若 $\sum_{n=1}^{\infty} b_n$ 收敛,且 $a_n \leq b_n$,则 $\sum_{n=1}^{\infty} a_n$ 也收敛;
- 极限比较法:若 $\lim_{n\rightarrow \infty} \frac{a_n}{b_n} = L$,且 $L > 0$,则 $\sum_{n=1}^{\infty} a_n$ 与 $\sum_{n=1}^{\infty} b_n$ 同敛散。
4. 交错级数审敛法:对于交错级数 $\sum_{n=1}^{\infty} (-1)^{n-1} a_n$,若满足以下条件,则级数收敛:
- $a_n > 0$;
- $a_n$ 单调递减;
- $\lim_{n\rightarrow \infty} a_n = 0$。
5. 条件收敛级数:对于条件收敛级数 $\sum_{n=1}^{\infty} a_n$,若存在级数 $\sum_{n=1}^{\infty} b_n$,使得 $\sum_{n=1}^{\infty} a_n = \sum_{n=1}^{\infty} b_n$,且 $\sum_{n=1}^{\infty} b_n$ 收敛,则称 $\sum_{n=1}^{\infty} a_n$ 为条件收敛。
掌握以上方法,结合具体题目,即可解决考研数学中关于级数敛散性的问题。为了更好地备考,推荐使用微信考研刷题小程序:【考研刷题通】,涵盖政治、英语、数学等全部考研科目,助你高效刷题,轻松备考!
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