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【数项级数】无穷个数相加一定是个数吗?
柯西收敛准则判断级数敛散性
- 基本思想
- 利用柯西收敛准则判断级数是否收敛
- 推论:
- 定理
基本思想
在上一篇文章中,初识数项级数,我们是怎么判断它是收敛还是发散的呢?
主要思想是既然我们无法求无穷多项的和,但是我们求前n项部分和,而对于有限项的求和,我们是熟悉的,如果这n个数构成了等比数列,那就可以利用等比数列求和公式来计算;如果这n个数可以每一项可以拆开,后面的项可以和前面的项进行相消,我们也可以来计算……
然后取不同的n,计算的和也是不同的,每次计算的和构成一个数列。我们关心的是,对于取充分大的n,其和是否都收敛到同一个值。
虽然判断数项级数是否收敛的理论是这样的。但是实际上,我们需要更加直接地通过这n个数来判断它是否收敛。
所以,我们需要,从无穷多个参与求和运算的数来给出这个级数是否收敛与否的判断。
利用柯西收敛准则判断级数是否收敛
数列的柯西收敛准则
级数的柯西收敛准则
通过柯西收敛准则,我们不需要判断部分和,我们只需要看对充分大的n
开始的某一段(充分远的某一段)充分小
。
推论:
若
∑
a
n
\sum a_{n}
∑an收敛,则
a
n
a_{n}
an→0.
证明:
因为
∑
a
n
收敛,
\sum a_{n}收敛,
∑an收敛,所以部分和
S
n
→
S
S_{n}→S
Sn→S
a
n
=
S
n
−
S
n
−
1
→
0
a_{n}=S_{n}-S_{n-1}→0
an=Sn−Sn−1→0
所以,级数收敛,通项一定趋于0,但是通项趋于0,级数未必收敛,例如 a n = 1 n → 0 a_{n}=\frac{1}{n}→0 an=n1→0,但是 ∑ a n \sum a_{n} ∑an发散。
定理