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本课练习只做一件事:看到正项级数,先认像谁,再决定是用 p-级数、比较法、比值法还是根值法。不要把通项趋零误当最终结论,也不要把交错级数的方法提前搬进来。
正项级数
p-级数
比较法
比值法
根值法
专项训练
模型
p-级数快判
判断 $\sum_{n=1}^{\infty}\dfrac{1}{n^{3/2}}$ 的敛散性。
参考路径
- 它是 p-级数,p=3/2。
- 因为 p>1,所以收敛。
- 先认模型,再下结论。
直接比较
找上界参照
判断 $\sum_{n=1}^{\infty}\dfrac{1}{n^2+3n}$ 的敛散性。
参考路径
- $n^2+3n \ge n^2$。
- 所以 $\dfrac{1}{n^2+3n} \le \dfrac{1}{n^2}$。
- 而 $\sum 1/n^2$ 收敛。
极限比较
看主导项
判断 $\sum_{n=1}^{\infty}\dfrac{n}{n^3+2}$ 的敛散性。
参考路径
- 先看主导项:它像 $1/n^2$。
- 算极限比较,结果趋于 1。
- 与 $\sum 1/n^2$ 同敛散,故收敛。
比值法
含阶乘先试比值
判断 $\sum_{n=1}^{\infty}\dfrac{2^n}{n!}$ 的敛散性。
参考路径
- 含阶乘,优先考虑比值法。
- $\left|\dfrac{a_{n+1}}{a_n}\right|=\dfrac{2}{n+1}\to 0$。
- 极限小于 1,所以收敛。
根值法
整体 n 次幂先开根
判断 $\sum_{n=1}^{\infty}\left(\dfrac{3n}{2n+1}\right)^n$ 的敛散性。
参考路径
- 整体被 n 次幂包住,优先根值法。
- $\sqrt[n]{a_n}=\dfrac{3n}{2n+1}\to \dfrac32$。
- 极限大于 1,所以发散。
选法路线
先选法再计算
说明:遇到一个新正项级数时,你怎样决定先试哪一种审敛法?
参考路径
- 像 $1/n^p$:先比较法。
- 有阶乘:先比值法。
- 整体 n 次幂:先根值法。
- 若极限等于 1,该法失效,要换法。