項測試

項測試(term test for divergence)是數學上測試無窮級數是否發散的一個方式。

介紹

第n項測試the n-th term test for divergence)是數學上測試無窮級數是否發散的一個方式。

項測試 項測試
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若 或極限不存在,則 發散。

用途

項測試和其他較強的收斂測試不同,此測試方式只能確認級數是否發散,不能確認級數是否收斂。若不符合此測試的條件,無法判定級數是收斂或是發散。例如:

項測試 項測試
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若 , 則 可能收斂也可能發散,此條件下無法用此測試判定級數是否收斂。

調和級數就是不符合此測試的發散條件,卻又是發散級數的典型範例。調和級數是以下p級數的特例:

項測試 項測試

配合項測試及其他測試,可得到以下的結果:

•若p≤ 0,根據項測試可知此級數發散。

•若0

•若1

證明

要證明此測試法,一般都會證明其逆否命題(contrapositive)形式;

項測試 項測試
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若 收斂,則 。

利用極限證明

若 s是級數的部分和,則上述對數列的假設可推得

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因此可得

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柯西判別法

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級數收斂的假設表示級數可以滿足柯西判別法的測試:對任 均存在一數字 N使得

項測試 項測試
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在所有 n> N及 p≥ 1的條件下均成立。令 p= 1,即可得到。

套用範圍

項測試最簡單的版本可以用在實數的無窮級數中。上述的二個證明也可以在適用在賦范向量空間中。

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