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1、一、交错级数及其判别法定义定义: : 正、负项相间的级数正、负项相间的级数3 3 一般项级一般项级数数为交错级数 定理定理(莱布尼茨判别法)设 满足以下两个条件 1)数列单调递减 2) 则收敛 证明证明所以数列收敛 推推论 若级数满足莱布尼茨判别法的条件,则收敛级数的余项估计式为二、绝对收敛与条件收敛若级数收敛,则称级数绝对收敛 若级数收敛,但是级数不收敛,则称级数为条件收敛。 定理定理 若级数收敛,则级数收敛 对任何正数总存在正数N,使得nN和任意正数r,有证证 由于因此由柯西准则知级数也是收敛的。例例1 1 证明级数绝对收敛 .证 由于对任何实数有,所以对所考察的级数对任何实数级数都绝对收
2、敛 绝对收敛级数的两个重要性质1. 级数的重排定义:把正整数列到它自身的一一映射称为正整数列的重排,相应地对于数列按映射所得到的数列称为原级数的重排,相应也称级数是级数的重排.则任意重排得到的级数也绝对收敛,且有相同的定理12.13 设级数绝对收敛,且其和等于和数.注:由条件收敛级数重排得到的新级数,即使收敛也不一定收敛于原来的和数,而且条件收敛收敛级数适当重排后,可得到发散级数,或收敛于任何事先指定的数.如:2. 级数的乘积设为收敛级数,他(1)与(2)中每一项所有可能的乘积列成下表:这些乘积可以按各种方法排成不同的级数,常用的有按正方形顺序或按对角线顺序依次相加,于是分别有:和定理12.1
3、4 (柯西定理) 若级数(1)、(2)都绝对收敛,则对(3)中所有乘积按任意顺序排列所得到的级数也绝对收敛,且其和等于例例2 2 等比级数 1 是绝对收敛的,将按的顺序排列,则得到 =1+2 三、阿贝耳判别法和狄利克雷判别法引理(分部求和公式)设为两组实数,若令则有如下分部求和公式成立:证:以分别乘以整理后就得所要证的公式。推论 (阿贝耳引理)若(1)是单调数组;(2)对任一正整数有则记时,有:证:由(1)知都是同号的,于是由分部求和公式及条件(2)推得以下讨论级数的收敛性。定理12.15 (阿贝尔判别法) 若为单调有界数列,且级数收敛,则级数收敛.定理12.16 (狄利克雷判别法)若单调递减,又级数部分和数列有界,则级数收敛.且例3 若数列具有性质:则级数和对任何都收敛.解:因为当时,故得到所以级数的部分和数列当时有界,由狄利克雷判别法推得级数收敛.同理可证级数也是收敛的.特别地,级数和对一切都成立.