任意项级数、条件收敛与正负项拆分

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正负项分解

令

则 ,且

因此:

  • 绝对收敛,当且仅当 都收敛;
  • 条件收敛时,,两部分的差保持有限。

必考

880 第8章综合选择 4

原题

设

考察四个级数:

下列结论正确的是( )。

A. 若 (I) 收敛,则 (III)、(IV) 都收敛

B. 若 (II) 收敛,则 (I)、(III)、(IV) 都收敛

C. 若 (III)、(IV) 都发散,则 (I)、(II) 都发散

D. 四者的收敛性无确定关系

解析

由

可知,若 收敛,则两个非负子级数 都收敛,进而 收敛。选 。

A 被条件收敛级数否定;C 中 (I) 仍可能条件收敛。

1000 强化篇第16章 4

原题

设 条件收敛,,则( )。

A. 当 时, 发散

B. 当 时, 发散

C. 当 发散时,

D. 当 发散时,

解析

在 收敛而不绝对收敛,因此幂级数 的收敛半径恰为 。当 时,整列幂级数绝对收敛,其奇项、偶项子级数也绝对收敛。

故奇项子级数发散只能发生在 ,选 。

端点 必须分别判断,A、B、D 都把端点方向写错。

1000 强化篇第16章 5

原题

设 为任意项级数,记

当 条件收敛时,判断:

① 与 均收敛;

② 发散;

③ 。

正确结论的个数为( )。

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

解析

这里 ,。条件收敛给出

而 收敛。故 ① 错;又 ,② 对。最后,所以 ③ 对。共两个正确结论,选 。

补充题

条件收敛交错级数的权重破坏

原题

已知 ,且 条件收敛。判断的敛散性。

解析

条件收敛推出

同时 收敛。于是

发散到 。

深层结论

条件收敛依赖正负项的无限抵消。改变一侧权重会破坏两部分的平衡;这也是 Riemann 重排定理能够改变条件收敛级数和的原因。

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