组词大全

根据级数收敛与发散的定义判断下面的级数的收敛性: A. 收敛于1 B. 收敛于1/2 C. 收敛于2 D. 发散

根据级数收敛与发散的定义判断下面的级数的收敛性: A. 收敛于1 B. 收敛于1/2 C. 收敛于2 D. 发散

好的,我们先逐步推理。


1. 题目理解

题中没有直接给出级数通项 unu_n,而是给出了选项“收敛于 1”、“收敛于 1/2”、“收敛于 2”、“发散”四个结果。
显然,这种题一般默认是已经学过的常用级数。
结合这四个选项的数值和“按定义判断收敛性”,常见的有:

调和级数 n=11n\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n} —— 发散。

几何级数 n=0arn\sum_{n=0}^\infty a r^n —— r<1|r|<1 时收敛于 a1r\frac{a}{1-r}

常见有理项求和,如 n=11n(n+1)\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n(n+1)} 可裂项,结果是 11

n=112n\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2^n} 收敛于 11(这个是几何级数 a=1/2,r=1/2a=1/2, r=1/2 吗?不对,检查: n=112n=1\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2^n} = 1

n=11n(n+2)\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n(n+2)} 等于 3/43/4 等——不是整数。

有可能是这些典型级数之一。


2. 常见级数的部分和与极限

几何级数 n=112n\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2^n}
部分和

SN=12(1(12)N)112=112NS_N = \frac{\frac12 (1 - (\frac12)^N)}{1 - \frac12} = 1 - \frac{1}{2^N}

收敛于 1。

裂项级数 n=11n(n+1)=n=1(1n1n+1)\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n(n+1)} = \sum_{n=1}^\infty \left( \frac{1}{n} - \frac{1}{n+1} \right)
部分和

SN=11N+11S_N = 1 - \frac{1}{N+1} \to 1

也收敛于 1。

这两个都是收敛于 1。


3. 核对选项

A. 收敛于 1 —— 可能。
B. 收敛于 1/2 —— 比如 n=112n(2n+1)\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{2^n(2^n+1)} 不是常见简单形式。
C. 收敛于 2 —— 例如 n=11n(n1)\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n(n-1)} 或者别的。
D. 发散 —— 例如调和级数。

题中说“根据级数收敛与发散的定义判断”,也就是看 SNSS_N \to S 还是 SNS_N 无极限。


4. 推理题中具体级数

由于没有给出通项,我们只能推测它在考的是很基础的收敛于 1 的级数。
最典型的是 n=11n(n+1)\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n(n+1)}
用定义:

SN=11N+1S_N = 1 - \frac{1}{N+1}

SN1S_N \to 1,所以收敛于 1。


如果题中实际选项是:

根据级数收敛与发散的定义判断下面的级数的收敛性:
n=11n(n+1)\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n(n+1)}
A. 收敛于1 B. 收敛于1/2 C. 收敛于2 D. 发散

那么显然答案是 A


5. 最终选择

因为这就是教材常见题,所以

A\boxed{A}

答案是 A (收敛于 1)

相关成语


成语首拼