交錯級數
若級數的各項符號正負相間,即
![一般項級數](/img/f/d9f/wZwpmLxQDOzcDN3ETNxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLxUzL1czLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
則稱(1)為交錯級數。
對於交錯級數,有下面常用的判別法。
定理1(萊布尼茨判別法)
若交錯級數(1)滿足下述兩個條件:
![一般項級數](/img/c/fa9/wZwpmL0UjNyMTO2kjNwMzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL5YzL3UzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
(i)數列 單調遞減;
![一般項級數](/img/d/386/wZwpmLygzN5UzM1QDNxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0QzL1YzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
(ii)
則級數(1)收斂 。
推論1
若級數(1)滿足萊布尼茨判別法的條件,則收斂級數(1)的餘項估計式為
![一般項級數](/img/3/c24/wZwpmL2gzM0QTO5ETNxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLxUzL4UzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
對於下列交錯級數套用萊布尼茨判別法檢驗,容易檢驗它們都是收斂的。
![一般項級數](/img/c/0fb/wZwpmLxQDM0gTOwUDNxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL1QzL0MzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
![一般項級數](/img/4/471/wZwpmL2MDO3gDNwIDNxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLyQzLxYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
![一般項級數](/img/f/453/wZwpmLxQDMwYjM1MTNxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLzUzL0YzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
絕對收斂級數及其性質
若級數
![一般項級數](/img/1/0f8/wZwpmLxATMycTO2cDNxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL3QzL4EzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
各項絕對值所組成的級數
![一般項級數](/img/9/95e/wZwpmL3cjM1UjM1QzMxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL0MzLyUzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
收斂,則稱原級數(2)為絕對收斂級數。
定理2
絕對收斂級數一定收斂 。
例1
級數
![一般項級數](/img/9/06f/wZwpmL0YTN3kzM2kDNxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL5QzLwYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
的各項絕對值所組成的級數是
![一般項級數](/img/8/cfc/wZwpmL2cTM4YzN4MTNxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLzUzL2gzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
![一般項級數](/img/0/92c/wZwpmL3AzM1UzMyEDMyADN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzLxAzL3UzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
套用比式判別法,對於任何實數都有
![一般項級數](/img/0/da0/wZwpmL0gzN0MTO2ETNxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLxUzL4MzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
![一般項級數](/img/0/92c/wZwpmL3AzM1UzMyEDMyADN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzLxAzL3UzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
因此,所考察的級數對任何實數都絕對收斂。
若級數(5)收斂,但級數(6)不收斂,則稱級數(5)為條件收斂級數。
例如級數(2)是條件收斂,而級數(3)、(4)則是絕對收斂。
全體收斂的級數可分為絕對收斂級數與條件收斂級數兩大類。
阿貝爾判別法和狄利克雷判別法
下面討論級數
![一般項級數](/img/6/c08/wZwpmLwEDMyAjM3ETNxEDO1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLxUzLwYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
收斂性的判別法。
定理3(阿貝爾判別法)
![一般項級數](/img/9/c81/wZwpmL4cDO1ADNxcDOwMzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL3gzLxYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
![一般項級數](/img/c/c14/wZwpmL4MDO4kDNxMTOwMzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLzkzL3MzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
若為單調有界數列,且級數收斂,則級數(7)收斂。
定理4(狄利克雷判別法)
![一般項級數](/img/9/c81/wZwpmL4cDO1ADNxcDOwMzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL3gzLxYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
![一般項級數](/img/c/262/wZwpmL3EDOyYzMzczNwMzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL3czL0MzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
![一般項級數](/img/c/c14/wZwpmL4MDO4kDNxMTOwMzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLzkzL3MzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
若數列單調遞減,且,又級數的部分和數列有界,則級數(7)收斂。