Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сборник задач по высшей математике 2 том

.pdf
Скачиваний:
59
Добавлен:
15.03.2015
Размер:
27.38 Mб
Скачать

KOHTponbHble BOnpOCbl M 60nee CnO)KHble 3aAaHMH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

lim an =O?

1.1.132.

MO)KHO JIH YTBep)K,ll;aTb, qTO PM

Lan CXO,ll;HTCH, eCJIH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

1.1.133.

.HBJIHeTCH JIH He06xo,ll;HMbIM MH CXO,ll;HMOCTH pH,ll;a

L an YCJIo-

 

BHe:

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

a)

lim an ::j:. 2j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) He Bce qJIeHbI pH,ll;a -

qHCJIa an -

paBHbI 2j

 

 

 

B)

lim an ::j:. OJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n---+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r)

He Bce qJIeHbI pH,ll;a -

qHCJIa an -

paBHbI O?

 

 

1.1.134.

BepHO JIH, qTO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a) eCJIH pH,ll; CXO,ll;HTCH, TO ero qaCTHqHble CYMMbI OrpaHHqeHblj

 

6) eCJIH qaCTHqHble CYMMbI pH,ll;a OrpaHHqeHbI, TO pH,ll; CXO,ll;HTCH?

1.1.135. Cym;ecTByeT JIH PM, KOTOPblii

 

 

 

 

 

 

a) no npH3HaKY ~aJIaM6epa CXOMTCH, a no npH3HaKY KomH -

 

pacXO,ll;HTCHj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6) no npH3HaKY KomH CXO,ll;HTCH, a no npH3HaKY ~aJIaM6epa -

 

paCXOMTCHj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B) no npH3HaKY ~aJIaM6epa pacXO,ll;HTCH, a no HHTerpaJIbHOMY

 

npH3HaKY -

CXOMTCH?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

1.1.136.

'thoMO)KHO CKa3aTb 0 CXOMMOCTH pH,ll;a L (an + bn ), ecJIH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

 

 

 

00

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

a)

pH,ll;bI

L

an H

L

bn CXO)l;HTCHj

 

 

 

 

 

n=l

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

6) PH)l;bI

00

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

L

an H

L

bn pacXO)l;HTCHj

 

 

 

 

 

n=l

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

B) pH,ll; L

an CXOMTCH, a pH,ll;

L

bn pacXO,ll;HTCH?

 

 

 

 

n=l

 

 

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

(an + bn) CXOMTCH, CJIe)l;yeT JIH, qTO

 

1.1.137.

113 Tom, qTO PM

L

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

a) 06a pH,ll;a

L

an H

L

bn CXO)l;HTCHj

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

6) 06a pH,ll;a

00

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

L

an H

L

bn pacXO)l;HTCHj

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

00

 

 

 

 

 

 

B)

O,ll;HH H3 PH,ll;OB L

an H L

bn CXOMTCH, a ,ll;pyroii -

pacxo-

 

 

 

 

 

 

n=l

n=l

 

 

 

 

 

 

MTCH?

 

 

 

 

 

 

 

 

v'n2 + n+ 1 - v'n2 -

n - 1

1.1.138.

IIccJIe,ll;oBaTb Ha CXOMMOCTb pH,ll;

00

L

n

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

enn'

 

 

1.1.139.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

IIccJIe,ll;oBaTb Ha CXOMMOCTb pH,ll;

L

----n=-.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

n

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

00

 

1.1.140.

IIccJle)];oBaTb Ha CXO)J,HMOCTb PM E an, r)];e

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

 

3k _ 1

n

= 2k -1;

 

 

 

{ 4k - 1 '

 

 

 

 

 

 

k = 1,2, ...

 

an =

 

 

 

 

 

 

3k -

1

n = 2k,

 

 

 

 

7'

 

 

 

 

a) no npH3HaKy,I1;anaM6epa;

 

 

 

6) no npH3HaKY KOWH.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

00

1.1.141.

TIpHBecTH npHMep )];ByX PH)];OB

E an H

E bn , )];JlH KOTOPbIX PH)];

 

 

 

 

 

 

 

n=l

n=l

 

00

 

 

 

 

 

00

 

 

E (an + bn ) CXO)];HTCH, a PM

E (an -

bn ) paCXO)];HTCH.

 

n=l

 

.

 

nn

n=l

 

1.1.142.

 

 

 

 

 

 

,I1;oKaJKHTe, '"ITO

hm

 

-- 2 = 0, HCCJle)];OBaB Ha CXO)];HMOCTb PH)];

 

00 nn

 

n-too

(n!)

 

 

 

 

E -

 

 

 

 

 

 

 

n=l (n!)

2 •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(n!)n

 

 

1.1.143. BhI'"IHCJlHTenpe)];eJl:

 

 

 

hm --2-.

 

 

 

 

 

n-too

nn

 

 

§ 2. 3HAKOnEPEMEHHbiE PSlAbl

3HaKOyelJeAYtO~eCfl PfiAbI

~3'Ha'ICo"l.epeiJYI014'UMCJj H8.3hIBaeTCH PH)];, B KOTOPOM JII06hIe )J;Ba COCe)];HHX 'IJIeHa

HMeIOT pa3HhIe 3HaKH. TaKHM 06pa30M, 3HaKO'lepe,D;JIOIIIHii:cHPH)]; - 3TO PH)]; BH)];a

00

 

al - a2 + as - a4 + ... + (-It+1an + ... = L)-It+ 1an ,

(2.1)

n=l

 

HJIH

 

00

 

-al + a2 - as + an + ... + (-lta n + ... = L(- It an,

(2.2)

n=l

 

I')];eBce an - nOJIO:JKHTeJIbHhIe )];eil:cTBHTeJIbHhIe 'IHCJIa(an> 0, n = 1,2, ... ).

$

IIycTb )];aH 3HaKO'lepe,D;JIOIIIHil:cHPH)]; (BH)];a (2.1) HJIH (2.2)). ECJIH BhInOJIHeHhI

)J;Ba YCJIOBHH:

1)

al > a2 > as > ... > an > ... (a6cOJIIOTHhIe BeJIH'IHHhI'lJIeHOBpH)];a

MOHOTOHHO y6hIBaIOT)j

2)

lim an = 0 (06IIIHiI: 'IJIeHpH)];a CTpeMHTCH K HyJIIO npH n --+ 00),

 

n ..... oo

TO PH)]; CXO)];HTCH.

~PH)];, CO)];ep:JKaIIIHiI: H nOJIO:JKHTeJIbHhIe H OTpHn;aTeJIbHhIe 'lJIeHhI,Ha3hIBaeTCH

3'Ha'ICOnepeMe'H'H'btM. B 'IaCTHOCTH,BCHKHiI: 3HaKO'lepe,D;JIOIIIHil:cHPH)]; HBJIHeTCH 3Ha-

KonepeMeHHhIM.

$

21

 

ex>

 

 

TeopeMa 1.4. nYCTb AaH 3HaKonepeMeHHbliii PJlA ~ an, rAe an -

npOM3BOnb-

 

n=l

ex>

 

Hble 'lMCna(AeiiicTBMTenbHble MnM KOMnneKcHble). EcnM PJlA

~ lanl. COCTaaneH-

 

 

n=l

00

Hbliii M3 a6conIOTHbix BenM'lMHero 'lneHOB,CXOAMTCJI, TO AaHHbliii PJlA

~ an TaK)Ke

CXOAMTCJI.

 

 

n=l

 

 

 

B 3TOM c.rry'lae3HaKOnepeMeHHbli!: pH,n;

ex>

 

 

~ an H8.3b1BaeTCH a6COJl70mtW CXOOSl-

UfUMCJI.

n=l

 

 

ex>

 

ex>

 

~ Ec.rrH 2Ke 3HaKOnepeMeHHbli!: pH,n;

~ an CXO,n;HTCH, a pH,n;

~ lanl

pacXO,n;HTCH,

00

n=l

n=l

 

TO ,n;aHHbli!: pH,n; ~ an Ha3bIBaeTCH YCJl06'HO CXOOSl~UMCJI.

 

~

n=l

 

 

 

 

 

ex>

ex>

,Il;.rrH OTBeTa Ha Bonpoc 06 a6cOJIIOTHoi!: CXO,n;HMOCTH pH,n;a

~ an K pH.n;y ~ lanl

 

n=l

n=l

M02KHO npHMeHHTb Bce npH3HaKH, HCnOJIb3yeMble npH Hcc.rre,n;OBaHHH PH,n;OB C noJI02KHTMbHblMH 'IJIeHaMH.

 

 

ex>

 

 

 

 

 

ex>

 

 

 

 

113 pacXO,n;HMOCTH pH,n;a

~ Ian I pacxo,n;HMOCTb pH,n;a ~ an,

Boo6IIIe I'OBOPH,

 

 

n=l

 

 

 

 

00

n=l

 

 

 

He c.rre.n;yeT. O,n;HaKO, ec.rrH, npHMeHHH K

pH.n;y

~ lanl npH3HaK ,1l;aJIaM6epa (HJIH

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

 

 

 

npH3HaK KOillH), nOJIY'laeMnpe,n;M

lim

 

n

1

I= l

> 1 (HJIH

lim

VIan I = l

> 1),

 

Iaa+

 

 

 

 

n~oo

 

n

 

 

 

n~oo

 

 

 

 

 

ex>

 

 

ex>

 

 

 

 

 

 

 

TO B 3TOM c.rry'lae06a pH,n;a -

~ Ian I H

~ an - paCXO,ll;HTCH.

 

 

 

 

 

n=l

 

 

n=l

 

 

 

 

= bn + ien, r,n;e

IIycTb {an} - nOc.rre,n;OBaTeJIbHOCTb KOMnJIeKCHblX 'IHCMan

 

,n;ei!:cTBHTMbHble 'IHc.rra,Il;JIH JII060ro n = 1,2, ... PH,n;

ex>

 

 

bn H Cn -

~ an (T. e. pH,n;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

 

00

~(bn + icn )) CXO,n;HTCH Tor,n;a H TOJIbKO Tor,n;a, Kor,n;a CXo,n;HTCH,Il;Ba pH,n;a -

~ bn

00

 

00

 

00

 

 

00

 

 

 

n=l

H ~ Cn , npH'IeMB 3TOM c.rry'lae ~ an

= ~ bn + i

~ cn .

 

 

 

 

n=l

 

n=l

 

n=l

 

n=l

 

 

 

 

1.2.1.

 

 

 

 

 

 

00

 

1

 

 

 

IIccJIe,D;oBaTb Ha CXO,D;HMOCTb pH,D; E

(_I)n ..(ii

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

2

n - l

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

<) 1. IIccJIe.n;yeM Ha CXO,lJ;HMOCTb pH,D; E an H3 a6COJIIOTHbIX BeJIH'IHH'IJIe-

~OB ,D;aHHOro pH,D;a:

 

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

00

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~an = ~ 2Jn-l'

 

 

 

 

 

 

00

1

 

TaK KaK 2..(ii -1 < 2..(ii, TO

1

>

CpaBHHM 9TOT PM C PH,D;OM E

.r,;:'

 

..(ii

 

 

n=12yn

 

 

 

 

 

 

2

n - l

00

>r,;: ,D;JIH Bcex n. PM E .r,;: paCXO,D;HTCH, TaK KaK pacXO,D;HTCH pH,D;11

2yn

n=12yn

 

 

001

001

1

< 1). 3Ha'lHT,no I-MY npH-

E r,;:

(KaK PM ,nHpHXJIe E p

npH p = -2

n=l yn

n=l n

 

 

22

00

1

3HaKY cpaBHeHHH pacXO,D;HTCH H pH,D; E

.jii

n=12

n - l

IITaK, HCXO)1,HbIA pH,D; He HBJIHeTCH a6COJIIOTHO CXO)J;HIII.HMCH.

2. BbIHCHHM, CXO,D;HTCH JIH ,D;aHHblA 3HaKOqepe,D;yIOIII.HAcH pH,D;, npHMeHHH npH3HaK JIeA6HH:u;a.

a) IIpoBepHM, BbInOJIHHeTCH JIH HepaBeHcTBo an > an+! ,D;JIH a6COJIIOTHbIX BeJIHqHH qJIeHOB ,D;aHHOrO pH,D;a:

an =

1

1 >

1

=an +l·

2.jii -

2v'n + 1 - 1

,I1;aHHoe HepaseHcTBo 3KBHBaJIeHTHO HepaseHcTBY 2.jii -1 < 2v'n + 1-1,

KOTopoe BepHo ,D;JIH JII060ro n = 1, 2, ••• 3HaqHT, an > an+! ,D;JIH Bcex HOMepoB

n= 1,2, ...

6)HaA,D;eM npe,D;eJI 06III.ero qJIeHa pH,D;a:

1

0

1man =

1m

 

=.

n-+oo

n-+oo 2.jii

+ 1

TaKHM 06PMOM, ,D;JIH ,D;aHHoro 3HaKOqepe,D;yIOIII.erOCH pH,D;a BbInOJIHeHbI

06a YCJIOBHH, CO,D;ep)KaIII.HeCH B npH3HaKe JIeA6HH:u;a, OTKY,D;a CJIe,D;yeT, 'ITO HCXO,D;HbIA PH)J; CXO,D;HTCH. O,D;HaKO OH He HBJIHeTCH a6COJIIOTHO CXO)J;HIII.HMCH,

n03TOMY ,D;aHHbIA pH,D; CXO,D;HTCH YCJIOBHO.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

(_I)n+!

 

1.2.2.

IIccJIe,D;oBaTb Ha CXO,D;HMOCTb PH)J;

E

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l n -

nn

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

a 1. IIccJIe,D;yeM pH,D; E an H3 a6COJIIOTHbIX BeJIHqHH qJIeHOB ,D;aHHOrO pH,D;a:

 

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

00

 

 

1

1

 

1

 

1

 

 

~

~

 

 

+ 4 -

 

+ ...

 

~ an = ~

2n - In n = "2

In 2 + 6 - In 3

 

n=l

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IIpHMeHHH 2-A npH3HaK cpaBHeHHH, CpasHHM 3TOT pH,D; C paCXO)J;HIII.HMCH

 

 

 

 

00

1

 

 

 

 

 

 

rapMOHHqeCKHM PH,D;OM

En:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=l

: 1) = lim

 

 

= -2 # o.

 

lim

(

 

 

1

 

 

1

 

n-+oo

 

2n -

 

In n

n

n-+oo 2 _

In n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

00

CJIe,D;OBaTeJIbHO, 3HaKOnOCTOHHHbIA pH,D; E an pacxO,D;HTCH, a 3HaqHT, HC-

n=l

00

XO,D;HbIii pH,D; E (-I)na n He HBJIHeTCH a6COJIIOTHO CXO)J;HIII.HMCH. n=l

2. Tenepb BbIHCHHM, HBJIHeTCH JIH ,D;aHHbIii 3HaKOnepeMeHHbIii pH,D; cxoMIII.HMCH, HCnOJIb3YH npH3HaK JIeii6HH:u;a.

a) IIpoBepHM, BbInOJIHHeTCH JIH HepaBeHcTBo an > a n +l MH Bcex HOMePOB n, HaqHHaH C HeKOToporo:

an = 1 >

1

=an +l.

2n -Inn

2(n + 1) -In(n + 1)

 

23

3anHweM nOCJIe,n:OBaTeJIbHOCTb HepaBeHCTB, 9KBHBarreHTHbIX ,n:aHHOMY:

2n -Inn < 2(n + 1) -In(n + 1);

In(n + 1) -In n < 2(n + 1) - 2n;

In n ~ 1 < 2;

In (1 + k) <: 2.

TaK KaK l+k ~ 2 < e, TO In (1 + k) < Ine = 1 < 2 .D:JIHJIIo6oron = 1,2, ...

3Ha'lHT,HepaBeHCTBO an > an+l BbInOJIHHeTCH.D:JIH BCex n = 1,2, ...

6) Hail:,n:eM npe.u,eJI o6111ero '1JIeHaPMa:

r

r

1

r

1

= lim

1

= Q= O.

n

n

n~~ an = n~~ 2n -

In n

= n~~ 2n - In n

n-too 2 _

Inn

2

 

 

 

 

n

 

 

n

 

 

 

 

 

 

00

(-I)n+!

 

IITaK, .D:JIH ,n:aHHOrO 3HaKO'lepe.n:yIOlllerocHpH,n:a 2:

2

1

BbInOJIHeHbI

 

 

 

 

 

n=l

n -

nn

 

o6a YCJIOBHH, co,n:ep:>KalllHecH B npH3HaKe JIeil:6HHIJ;a, 3Ha'lHT,9TOT pH,n: cxo- ,n:HTCH. 1I3 9Toro H H3 Toro, 'ITOPH,n: He HBJIHeTCH a6COJIIOTHO CXO.D:HIII,HMCH,

OKOH'IaTeJIbHOCJIe.n:yeT, 'ITOpH,n: CXO,n:HTCH YCJIOBHO.

00

1.2.3.IIccJIe,n:oBaTb Ha CXO,n:HMOCTb PM n~l(_I)n-l ; .

00

<) IIccJIe.n:yeM Ha CXO,n:HMOCTb PH,n: 2: an H3 a6COJIIOTHbIX BeJIH'IHH'1JIeHOB n=l

,n:aHHoro pH,n:a, T. e. PM:

00

L;'

n=l

HCnOJIb3YH npH3HaK ,I1;arraM6epa. )];JIH 9Toro CHa'iarranpeo6pMyeM BbIpa:>Ke-

an+l

 

 

 

HHe ---a;;-:

 

 

 

an+! = n + 1 : ..!!.. = n + 1 . ~ = (1 + 1) .1.

an 3n+! 3n

n

3n+!

n 3

Hail:.n;eM npe,n:eJI 9Toro Bblpa:>KeHHH:

1·

an+l

1m

-a-=

n-too

n

l' (

1)

1 1

1m

l+n

'-3=-3<1.

n-too

 

 

00 n

 

TIo npH3HaKY ,I1;arraM6epa OTCIO,n:a CJIe.u.yeT, 'ITOPM n~l 3n

CXO,n:HTCH, a 3Ha-

'1HT,HCXO,n:HbliI: PH,n: CXO,n:HTCH a6COJIIOTHO.

1

1.2.4.IIccJIe,n:oBaTb Ha CXO,n:HMOCTb PM 2: (-I)n sin 2"00

n=l n

<) PacCMoTPHM PH,n: EIsin ~IH3 MO.n:yJIeil: '1JIeHOB,n:aHHoro pH,n:a, T. e. (TaK n=l n

KaK 0 < ~ < 1, H CJIe,n:OBaTeJIbHO, sin ~ > 0 ,n:JIH Bcex n = 1,2, ... ):

n

n

00

1

", .

L..J SIll 2"

n=l

n

24

BOCnOJIb3yeMcH 2-M npH3HaKOM CpaBHeHHH, ,lI,JIH '"IeroCpaBHHM 9TOT PM C

PH,ll;OM

f: -\. 0603Ha'"lHBt

= -\ H Y'"IHTbIBM,'"ITO t

-+ 0 npH n -+ 00,

 

n=l n

 

 

 

n

 

 

 

 

 

HMeeM:

lim

(Sin - \ : -\)

= lim Sin t =

1 (l-ii

3aMe'"laTeJIbHbliinpe,ll;eJI).

 

n-+oo

 

n

n

t-+O

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

1

 

 

 

 

00

1

npH p = 2 > 1, TO

TaK KaK pH,ll;

I:

2" CXO,ll;HTCH KaK pH,ll; ,nHpHXJIe

I:

p

 

 

n=l n

1

 

 

 

n=l n

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

CXO,ll;HTCH H pH,ll;

I:

sin 2"'OTCIO,ll;a CJIe.n:yeT, '"ITOHCXO,ll;Hblii pH,ll; CXO,ll;HTCH

 

 

 

n=l

n

 

 

 

 

 

 

a6COJIIOTHO.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.5.

IIccJIe,ll;oBaTb Ha CXO,ll;HMOCTb pH,ll;

 

 

 

 

 

 

 

~(_I)n+11. 4·7· ...

· (3n -

2).

 

a PacCMOTPHM pH,ll;

~

3·5·7· ...

· (2n + 1)

 

 

00

 

 

 

 

 

 

I: an H3 a6COJIIOTHbIX BeJIH'"IHH'"IJIeHOB,ll;aHHOrO pH,ll;a,

n=l

T. e. pH,ll;:

~ 1 . 4 . 7 ..... (3n - 2) .

~ 3·5·7· ... · (2n + 1)

,I1;JIH OTBeTa Ha Bonpoc 0 CXO,ll;HMOCTH nOJIY'"IeHHOrOPMa npHMeHHM npH3HaK ,naJIaM6epa:

an +1 1 ·4· 7· .... (3n - 2)(3(n + 1) - 2) 1· 4· 7· .... (3n - 2) 3n + 1 ~ = 3·5·7· .... (2n + 1)(2(n + 1) + 1) : 3·5·7· .... (2n + 1) = 2n + 3'

OTCIO,ll;a

 

 

 

 

3n + 1

 

3 + 1

 

 

 

 

 

 

 

1·

an+1

 

l'

l'

3 > 1

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

1m

-- =

1m

--- =

1m

-- = -

.

 

 

 

 

 

n-+oo

an

 

n-+oo

2n + 3

n-+oo 2 + 1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

n

00

 

 

 

 

Ho 9TO 3Ha'"lHT,'"ITOpH,ll;

I: an pacXO,ll;HTCH, T. e. pH,ll;

I: (-1 )n+1 an He HBJIH-

 

 

 

 

n=l

 

 

n=l,

 

 

 

eTCH a6cOJIIOTHO CXO.lJ:jJrn;HMCH. 0

 

 

 

 

.

an+1

=

,ll;HaKO nOJIY'"IeHHbliipe3YJIbTaT ( hm -a-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n-+oo

n

 

3

)

 

 

 

 

 

 

 

 

an +1

>

= 2"

> 1

n03BOJIHeT C,ll;eJIaTb 60JIee CHJIbHOe YTBep)K,ll;eHHe. TaK KaK ~

> 1 ,lI,JIH Bcex HOMepoB n, Ha'"lHHMC HeKOToporo, TO an -+t

0 (n

-+

00), H

CTaJIO 6bITb (TaK KaK He BbIllOJIHHeTCH He06xo,ll;HMblii npH3HaK CXO,ll;HMOCTH),

 

00

 

 

 

 

 

 

HCXO,ll;Hblii PM I: (-1)n+1 an pacXO,ll;HTCH.

 

 

 

n=l

 

 

 

 

n 2 + 1

1.2.6.

IIccJIe,ll;oBaTb Ha CXO,ll;HMOCTb pH,ll;

00

I: (_I)n

2

 

 

 

 

n=l

5n

- 2

a HeTPY,ll;HO nOKa3aTb, '"ITO,lI,JIH ,ll;aHHoro pH,ll;a He BbIllOJIHeH Heo6xo,ll;HMblii

npH3HaK CXO,ll;HMOCTH. B

caMOM ,ll;eJIe:

 

 

 

 

 

lim an =

.

n 2 + 1

= lim

1 + -\

1

~ O.

 

hm

 

-----.!!....2

= -5

 

n-+oo

n-+oo 5n2 - 2

n-+oo 5 __

 

 

 

 

 

 

 

n 2

 

 

CJIe,ll;OBaTeJIbHO, pH,ll; pacXO,ll;HTCH.

 

25

,l(0'ICa3am'b, "tmo PSliJ cxoiJumCSl

1.2.7.

00

(_1)n-1

n~l '''':'In-:-(n.....:.-+-1~)

 

00

(-l)n

1.2.9.

L:

.

n=2 n In nv'ln In n

,l(0'ICa3am'b, "tmo PSliJ cxoiJumCSl

YC.ll.06'H.0:

E (-1)n(2n+1)

1.2.8.

n=l n(n + 2) .

1.2.10.E(-l)n+1 1

n=l

2n - Vii

a6co.ll.tOm'H.0:

1.2.11. E(_1)n-1~.

00 (-l)n

1.2.12. L: (

)1·

n=l

n

n=l 3n -

2 .

1.2.13. E(_l)n+1 . _1_2 - .

 

n=l

n1n

n

 

00

 

1

 

1.2.14. L: (_1)n-1

 

n.

 

n=l

3·5·7· ... ·(2n+1)

 

00

1.2.15.L:(-l)n·n.

 

n=l

 

 

 

 

1.2.16.

E(-1) n+1 3 . 7 ..... (4n -

1) .

 

 

 

n=l

5 . 8 ..... (3n + 2)

 

 

1.2.17.

~ (_1)n

3n2 -1 .

1.2.1

8

.

L..J

2

 

 

n=l

5 + 2n

 

 

 

HCC.II.eiJ06q,m'b PSliJ'bt 'H.a cxoiJUMoCm'b. Y'lCa3am'b npUMe'H.SIeM'bte npU3'H.a'ICu. ,l(o- nO.ll.'H.ume.ll.'b'H.O Y'ICa3am'b:

1) iJM 'H.e06xoiJuMoao npU3'H.a'ICa -

lim an;

 

 

 

 

 

 

 

n-too

 

 

2) iJM 1-ao U 2-ao npU3'H.a'IC06 Cpa6'H.e'H.USI -

06w,uiJ. "t.II.e'H. pSliJa, C 'lCOmOp'btM

Cpa6'H.U6aemCSl

iJa'H.'H.'btiJ. PSliJ;

 

 

 

 

'I

iJ

 

.:

 

an +1

 

 

3;

.II.SI npU3'H.a'ICa ,l(a.ll.aMuepa -

1m

-a-;

 

 

 

 

 

 

n-too

n

 

 

4) iJM npU3'H.a'ICa KoutU -

lim

Viani.

 

 

 

 

 

 

n-too

 

 

E(_1)n 3n + 1.

 

 

00

(_1)n-1

 

 

1.2.20.

1.2.19.

n~l

en+1

 

 

 

 

 

n=l

3n-1

1.2.21.

E

 

 

 

1.2.22. E(_1)n-1_1_.

(_1)n-1 (2nn\!.

 

 

 

n=l

4 n.

 

 

n=l

3n-1

1.2.23.

E(-1)n1nn (

2n 2 ).

 

1.2.24.

00

 

L: (_1)n

2 .

 

 

n=l

n+

 

 

 

Sln n

 

 

 

 

n=l

n

1.2.25. E(_1)n+1_1_.

 

1.2.26.

 

 

 

n=2

ny1nn

 

 

 

 

 

 

00

2

 

 

 

 

 

1.2.27.

L:(_1)n-1 nn .

 

 

 

 

 

 

 

n=l

2

 

 

 

 

 

26

00

(3 + i)n

1.2.28. I1ccJIe,n:oBaTb Ha CXO,n:HMOCTb PM n~l

n. 2n

00

Q TIpHMeHHM K pH)JJ' 2: lanl H3 a6COJIIOTHbIX BeJIHqHH qJIeHOB ,n:aHHOI'O

n=l

pMa npH3HaK ,1l;anaM6epa:

 

 

 

 

n·2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3 + i)nH I

n2n

 

 

= 13 + il

n

 

 

 

 

= I (3 + i)n . (n + 1)2nH

 

- 2 - . n + 1 '

oTKy,n:a

 

 

 

 

. _n_) = 13 + il

 

 

 

 

 

 

 

n

 

3

 

 

2

 

 

 

lim

 

+ il

= v'3

 

+ 12

= VIO > l.

Ia+l I= lim (1

 

 

n-+oo

an

n-+oo

 

2

n + 1

2

 

 

2

 

2

CJIe,n:OBaTeJIbHO,

Ia~:l I > 1 ,n:JIH Bcex HOMepoB n,

HaqHHaH C HeKOTOpOI'O,

oTKy,n:a

lim an i:- 0, H 3HaqHT, HCXO,n:Hblii pH,n: pacXO,n:HTCH.

 

 

n-+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.29.

I1ccJIe,n:oBaTb Ha CXO,n:HMOCTb PH,n: f: ((

n ~3i

) n

 

 

 

 

 

 

 

n=l

2

+ z n + 1

 

 

00

Q TIpHMeHHM K pH)JJ' 2: lanl H3 a6cOJIIOTHbIX BeJIHqHH qJIeHOB ,n:aHHOI'O

n=l

PMa npH3HaK KOillH. CHaqana npe06pa3yeM BbIproKeHHe

Viani:

\IjaJ = n I(

n+3i

)nl

-

I

n+3i

I

In+3il

(2 + i)n + 1

(2 + i)n + 1 -

1(2n + 1) + inl -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1+ Jl

 

V(2n + 1)2 + n 2

5n2 + 4n + 1

n 2

 

 

OrcIO,n:a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

 

~= lim

 

 

 

 

 

 

n-+oo

 

n-+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

TaKHM 06pa30M, PM 2: lanl

CXO,n:HTCH, T. e. HCXO,n:Hblii pH,n: CXO,n:HTCH a6co-

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

JIIOTHO.

 

 

 

 

 

 

·n

 

 

 

 

 

 

 

00

 

1.2.30. I1ccJIe,n:oBaTb Ha CXO,n:HMOCTb PH,n: 2:

zr;;;.

 

Q 1. TIOCKOJIbKY I~I= ~ = In'

n=l yn

 

 

TO PH,n:, COCTaBJIeHHblii H3 a6COJIIOT-

 

 

 

 

 

 

 

00

1

 

HbIX BeJIHqHH qJIeHOB ,n:aHHOI'OpH,n:a, HMeeT BH,n:

2:

r;;;.

TIOJIyqeHHbIii PH,n:

n=l yn

27

pacXO,D;HTCH KaK pH,D; ,il;HpHXJle f:

\ npH p =

1

 

-2 < 1. 3HaqHT, HCXO,D;HbIii

 

 

 

 

 

n=l n

 

 

 

pH,D; He HBJIHeTCH a6COJIIOTHO CXO,lJ;jJIII.HMCH,

 

 

 

2,

3anHilleM qJIeHbI ,D;aHHOrO pH,D;a B aJIre6paHQeCKOii q,opMe, T, e, B BH,D;e

bn + icn :

 

 

 

 

 

 

 

 

00

'n

'

'2

'3

'4

'5

'6

'7

'8

L

_1_ =

1.

+ _1_

+ _1_

+ _1_ + _1_ +

_1_ + _1_ + _1_ + .. , =

n=lvn

1

y'2

vra

J4

y'5

v'6

y'7

VB

iii

1

iii

1

=1- y'2-

vra+ J4+ y'5- v'6- y'7+VB+"'=

=(O+i)+(- ~+Oi)+{O- Ja)+(~+Oi)+(O+ Jg)+

 

+ (- ~+Oi) + (0- ~) + (Js+Oi) + .. ,

00

 

00

 

 

 

COCTaBHM ,D;Ba pH,D;a E bn H

E iCn

COOTBeTCTBeHHO H3 ,D;eiiCTBHTeJIbHbIX H

n=l

n=l

 

 

 

MHHMbIX qacTeii qJIeHOB nOCJIe,D;HerO pH,D;a:

 

 

00

 

 

 

 

 

"

1

1

 

1

1

L..J bn = 0 -

In + 0 + .r;; + 0 -

IE + 0 +

10 + .. , ,

n=l

v2

v 4

v6

v8

00

 

 

 

L iCn = i + 0 - ~ + 0 + ~ + 0 - ~ + 0 + .. ,

n=l

v3

v5

v7

TaK KaK ,D;06aBJIeHHe (H y,D;aJIeHHe) npOH3BOJIbHoro qHCJIa qJIeHOB pH,D;a, pasHbIX HyJIIO, He BJIHHeT Ha ero CXO,D;HMOCTb, nOJIyqHM ,D;Ba pH,D;a:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

-~+ ~_~+~+ .. ,+(_I)n ~+"'=L(-I)nb~,

 

 

v2

v 4

v6

v8

 

 

v 2n

n=l

 

 

 

 

 

,

iii

 

 

i

 

 

00

 

 

 

 

 

(l)n-1

 

 

 

' "(

l)n-1,

1 -

. r.;

+

.~ -

. r-; + ' , ,+ -

~

+ ' ,, = 1 'L..J -

 

 

 

Cn '

 

v 3

 

v 5

v 7

 

v 2n - 1

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

,Il;JIH 3HaKOqepe,D;yIOIII.HXCH PMOB E (-I)nb~ H

E (_I)n-1c~ BblnOJIHHIOTCH

 

 

 

 

 

 

n=l

 

 

n=l

 

 

 

 

 

 

 

06a yCJIOBHH npH3HaKa JIeii6HH~a, TaK KaK npH Bcex n = 1,2,3, ' "

cnpase.u,-

JIHBbI COOTHOIIIeHHH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b'

+1

=

 

lib'

 

I'

b'

I'

1

=

0

,

 

 

 

n

v2(n + 1)

< .rn= = n H

 

1m

n =

1m . rn=

 

 

 

 

 

 

v 2n

 

n-+oo

 

n-+oo V

2n

 

 

 

 

 

 

, _

 

 

1

1

 

 

1

 

'1"

Cn =

0

,

 

cn+1

-

v2(n+l)-1

= Jl'C""'i"'"

< ~ = cn H

1m

 

 

 

 

v2n+1

 

v2n-1

n-+oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3HaQHT, pH,D;bI E (-I)nb~

H E (-I)n- 1c'n

CXO,lJ;jJTCH, T,e,

CXO,lJ;jJTCH

PMbI

00

 

00

 

n=l

 

n=l

 

 

00

'n

00

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n~lbn H n~lCn' OTCIO,D;a CJIe,D;yeT, QTO pH,D;

n~l

jn

= n~lbn + i n~lCn CXO-

,D;HTCH, IIOCKOJIbKY B nyHKTe 1 3a,D;aQH yCTaHOBJIeHO, QTO HCXO,D;HbIii pH,D; He

HBJIHeTCH a6COJIIOTHO CXO,lJ;jJIII.HMCH, 3HaQHT, OH CXO,lJ;HTCH YCJIOBHO, •

28

lfcc.n.ea06am'b pSla'bl. Ha CXOaU.M.OCm'b. Y7&a3am'b npU.M.eHSle.M.'bI.e npU3Ha7&U. ,[(0- nO.n.HUme.n.'bHO Y7&a3am'b:

1) a.II..R He06xoau.M.oeo npU3Ha7&a -

lim an;

 

 

 

 

 

 

n-+oo

 

 

2) a.II..R 1-eo U 2-eo npU3Ha7&06 cpa6HeHUSI -

06w,uit

",.n.eH pSlaa, c 7&omop'bl..M.

cpa6HU6aemC.R aaHH'bI.it pSla;

 

 

 

 

 

3) a.II..R npU3Ha7&a ,[(a.n.a.M.6epa -

lim

a~+1;

 

 

 

 

 

n-+oo

n

 

 

4) a.II..R npU3Ha7&a Kowu -

lim

Viani.

 

 

 

 

n-+oo

 

 

 

 

 

00

n

 

 

 

 

e+if·

1.2.31.

~

 

 

1.2.32.

E

 

n=l 2n +i..jii

 

 

 

n=l

3

 

00

1

 

 

 

00

·2n

 

n~l

 

 

 

~_z.

1.2.33.

n(2 +i)n

 

 

1.2.34.

n=l ..jii

1.2.35.

00

(2n+i f

 

 

1.2.36.

E

(3-if·

 

n~l

3ni - 2 .

 

 

 

n=l

2

1.2.37.

E

cos n +isin n

 

 

 

 

 

 

n=l

n2

 

 

 

 

,[(07&a3am'b,

",mo pSla CXOaumC.R YC.n.06HO:

 

 

 

1.2.38.

 

00

(_I)n

 

1.2.39.

E(-I)n

 

1

 

~

.

 

 

 

n=l

..jii + 2

 

 

n=l

n Vlnn + 2

1.2.40.

 

E

(_I)nlnn.

 

1.2.41.

E(_I)n+1 n2

+ 3 .

 

n=l

..jii

 

 

n=l

n

+ 4

1.2.42.

E(_I)n

n + 1

1)

 

 

 

 

n=l

1·3·5· .... (2n -

 

 

 

1.2.43.

 

E(-I)n+ltg

Ir.:;-.

1.2.44.

 

 

 

 

n=l

 

nyn

 

 

 

 

1.2.45.E (_I)n-1Cos~n.

n=l 2

00

1.2.46.~ (-I)nln(n + 1).

n=l

(n + 1)n(n-l}

 

00

.

1.2.48. ~(-I)n

-

n=l

n-I

 

00I

1.2.47.~ (_I)n-l 2

n=l 2n

1.2.49.E (-I)nln n+3 .

+1n=l 2n

29