11.02正项级数及其审敛法
衰减得够不够快封面场景

正项级数及其审敛法 · 沉浸式数学故事

衰减得够不够快

多级筛检后,每一级漏检都更少,但“越来越少”仍不够。要判断累计风险,就得与已知标尺比较,或直接查看相邻两项的比例。

第 11 章 · 无穷级数 · 5 幕故事 · 1 个训练

衰减得够不够快:每级风险都为正,总风险只会越加越大。

多级质检 · 漏检项

每级风险都为正,总风险只会越加越大。

把第 n 级漏检概率记为 aₙ>0。正项级数的部分和单调增加,是否收敛取决于它有没有上界。

aₙ≥0,Sₙ单调增加正项级数不会靠正负抵消。
衰减得够不够快:与收敛级数一样小,就有机会一起收住。

拿标尺比较

与收敛级数一样小,就有机会一起收住。

若 0≤aₙ≤bₙ 且 Σbₙ 收敛,则 Σaₙ 收敛;若 aₙ≥bₙ≥0 且 Σbₙ 发散,则 Σaₙ 发散。

直接比较判别法不等式方向必须与所用结论一致。
衰减得够不够快:几何项看比例,p 级数看幂次。

两把常用标尺

几何项看比例,p 级数看幂次。

Σqⁿ 在 0<q<1 时收敛;Σ1/nᵖ 在 p>1 时收敛、p≤1 时发散。

几何级数|p 级数把复杂项的主导衰减速度与标准级数对照。
衰减得够不够快:相邻两项的极限 ρ,一眼看出指数级衰减。

比值法

相邻两项的极限 ρ,一眼看出指数级衰减。

若 ρ=lim aₙ₊₁/aₙ,则 ρ<1 收敛,ρ>1 或无穷发散;ρ=1 时判据失效。

ρ<1 收;ρ>1 发;ρ=1 换方法等于 1 不是发散结论。
衰减得够不够快:先看结构再选方法,别把所有级数都塞进比值法。

判据不是彩票

先看结构再选方法,别把所有级数都塞进比值法。

含阶乘和指数常适合比值法;幂函数常适合比较或积分判别。质检员选对标尺后才下结论。

通项趋零 → 识结构 → 选判据 → 写结论每个判据都要核对正项与极限条件。
衰减得够不够快训练场景

尾声 · 带着方法进课堂

故事落幕,判断才刚开始。

把这一课的条件、公式与易错点带进最后一次判断。

正项级数比值法得到 ρ=1 时,应怎样处理?
再读一遍

互动实验 · 项衰减得够快才收得住Σ 1/nᵖ

通项都趋于零,可衰减得够不够快

通项趋零只是必要条件——真正决定成败的,是"衰减得够不够快"。p 级数 Σ1/nᵖ 恰好卡在 p=1 这道坎上:p>1 衰减够快,部分和停在有限值;p≤1(包括调和级数 1/n)衰减太慢,部分和一路爬向无穷。灰色虚线就是那条 1/n 门槛——你选的曲线只要最终压在它下面并趋平,就收敛。拉动 p,或直接点三个典型值。

部分和 Sₙ · 灰虚线 = 调和门槛 1/n 项数 n →