1,1/3,1/5,1/7按照这一规律的级数是否收敛或发散,为什么

这个级数是一个著名的级数,称为调和级数。它的通项公式为:

1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + …

这个级数发散。要理解为什么,可以使用比较判别法或积分判别法。

比较判别法:对于所有的n,我们有1/n ≤ 1/(n-1) + 1/n^2。因此,我们可以将每一项替换为1/n,然后使用比较判别法与调和级数比较:

1/n ≤ 1/(n-1) + 1/n^2

将不等式两边取倒数,得到:

n ≤ 1/(1/n-1 + 1/n^2)

当n趋向于无穷大时,右边的分母趋近于1/n,因此右边的值趋近于n。因此我们可以得到:

1/n ≥ 1/(n-1) + 1/n^2

将所有的不等式相加,得到:

1 + 1/3 + 1/5 + 1/7 + … ≥ 1 + 1/2 + 1/4 + 1/6 + …

右边的级数是一个调和级数的一半,它也是发散的,因此左边的调和级数也是发散的。

积分判别法:我们可以将调和级数看作是函数f(x) = 1/x在[1,∞)上的积分。因为f(x)是一个单调递减的正函数,因此可以使用积分判别法:

∫[1,∞) 1/x dx = ln(x)|[1,∞) = ∞

因为这个积分是发散的,所以调和级数也是发散的。

综上所述,调和级数是发散的。

-1/2+0+1/4+2/5+3/6按照这一规律的级数是否收敛或发散,为什么

这个级数是一个等差数列,通项公式为:

a_n = n/(n+2)

因此,这个级数的前几项是:

a_1 = -1/2
a_2 = 0
a_3 = 1/4
a_4 = 2/5
a_5 = 3/6

我们可以通过计算这个级数的部分和来判断其是否收敛。具体来说,这个级数的第n项部分和为:

S_n = ∑_{k=1}^n a_k = a_1 + a_2 + … + a_n

我们可以将S_n展开,并进行简化:

S_n = (-1/2) + 0 + (1/4) + (2/5) + … + [n/(n+2)]
= [-1/2 + 0] + [1/4 + 2/5] + [3/6 + 4/7] + … + [n/(n+2)]
= (-1/2) + (9/20) + (49/84) + … + [n/(n+2)]

我们可以将S_n写成以下形式:

S_n = (-1/2) + [9/(24)] + [49/(47)] + … + [n/(n+2)]

这个形式表明,这个级数的每一项都是正数,因此,如果这个级数收敛,那么它的极限一定是有限的。为了判断这个级数是否收敛,我们可以尝试使用比值判别法或根值判别法。具体来说:

比值判别法:我们可以计算相邻两项的比值:

a_{n+1}/a_n = (n+1)/[n+3]

当n趋近于无穷大时,这个比值趋近于1。因此,比值判别法无法判断这个级数是否收敛。

根值判别法:我们可以计算相邻两项的平方根:

sqrt(a_n*a_{n+1}) = sqrt[n(n+2)]/[n(n+3)]

当n趋近于无穷大时,这个平方根趋近于1。因此,根值判别法也无法判断这个级数是否收敛。

因此,比值判别法和根值判别法都无法判断这个级数的敛散性。但是,我们可以直接计算这个级数的部分和。通过计算,我们可以得到:

lim_{n->∞} S_n = ∞

因此,这个级数是发散的。

综上所述,这个级数是发散的。

e-e^2+e^3-e^4按照这一规律的级数是否收敛或发散,为什么

这个级数是一个交替级数,因为它的每一项的符号都是交替的。交替级数可以使用Leibniz判别法进行敛散性的判断。

Leibniz判别法:对于一个交替级数∑_{n=1}^∞ (-1)^(n+1)*a_n,如果满足以下两个条件,那么这个级数收敛:

a_n≥0,且单调递减;
lim_{n->∞} a_n = 0。

对于给定的级数e – e^2 + e^3 – e^4,我们可以观察到:

a_n = e^n * (-1)^(n+1)

这里的a_n是一个正数,因为e^n和(-1)^(n+1)的符号相反。因此,第一个条件已经满足。我们还需要证明第二个条件。可以观察到:

lim_{n->∞} a_n = lim_{n->∞} e^n * (-1)^(n+1) = ∞

由于a_n不趋近于0,因此这个级数不满足Leibniz判别法的第二个条件,所以不能用Leibniz判别法来判断其敛散性。

但我们可以使用其他方法来判断其敛散性。这个级数是一个几何级数的差,可以化简为:

e – e^2 + e^3 – e^4 = e * (1 – e + e^2 – e^3) = e / (1 + e)

因此,这个级数收敛于e / (1 + e)。因此,这个级数收敛。

-8/9+8^2/9^2-8^3/9^3按照这一规律的级数是否收敛或发散,为什么

观察这个级数,我们可以看出它是一个等比级数,公比为-8/9。等比级数的敛散性取决于其公比的绝对值是否小于1。

公比为-8/9,其绝对值为8/9,小于1。因此,这个级数是收敛的。使用等比级数求和公式,可以得到这个级数的和为:

S = a1 / (1 – r) = (-8/9) / (1 – (-8/9)) = -8/17

因此,-8/9 + 8^2/9^2 – 8^3/9^3收敛于-8/17。

(1/2+1/3)+(1/2^n+1/3^n)按照这一规律的级数是否收敛或发散,为什么

我们需要对这个级数进行一些初步的处理,以便更好地判断其敛散性。我们可以写出前几项:

(1/2 + 1/3) + (1/2^2 + 1/3^2) + (1/2^3 + 1/3^3) + …

观察这个级数,我们可以发现它是由两个级数相加而成的,其中第一个级数是(1/2 + 1/3),它是一个有限级数,和为5/6;第二个级数是(1/2^n + 1/3^n),它是一个无限级数。

为了判断这个级数的敛散性,我们可以分别判断这两个级数的敛散性。首先,(1/2 + 1/3)是一个有限和,不影响级数的敛散性。接下来,我们来考虑无限级数:

∑_{n=1}^∞ (1/2^n + 1/3^n)

我们可以使用求和公式来计算这个级数的和:

∑_{n=1}^∞ (1/2^n + 1/3^n) = ∑_{n=1}^∞ (1/2^n) + ∑_{n=1}^∞ (1/3^n)

两个无限级数分别是一个公比为1/2的等比级数和一个公比为1/3的等比级数,它们都是收敛的。使用等比级数求和公式,可以计算出它们的和分别为:

∑_{n=1}^∞ (1/2^n) = 1

∑_{n=1}^∞ (1/3^n) = 3/2

因此,

∑_{n=1}^∞ (1/2^n + 1/3^n) = 1 + 3/2 = 5/2

由于有限和和收敛的无限级数相加仍然是收敛的,因此,原始级数(1/2+1/3)+(1/2^n+1/3^n)是收敛的,其和为5/6 + 5/2 = 17/6。