判断一个级数(无穷级数)是否收敛或发散,需要使用不同的测试方法,以下是一些常用的测试方法和公式:

正项级数判别法:如果一个级数的所有项都是非负数,那么只需要判断这个级数的部分和是否有上界,即 $\sum_{n=1}^{\infty}a_n$ 是否收敛,其中 $a_n\geq0$。这种情况下,如果 $\lim_{n\rightarrow\infty}\sum_{k=1}^{n}a_k$ 存在有限的极限,则级数收敛,否则级数发散。

比较判别法:设 $\sum_{n=1}^{\infty}a_n$ 和 $\sum_{n=1}^{\infty}b_n$ 是两个级数,如果存在正常数 $M$,使得 $|a_n|\leq M|b_n|$ 对于所有的 $n$ 成立,则有:

如果 $\sum_{n=1}^{\infty}b_n$ 收敛,则 $\sum_{n=1}^{\infty}a_n$ 也收敛。
如果 $\sum_{n=1}^{\infty}b_n$ 发散,则 $\sum_{n=1}^{\infty}a_n$ 也发散。

比值判别法:设 $\sum_{n=1}^{\infty}a_n$ 是一个级数,如果存在常数 $0