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函数项级数收敛与一致收敛,数项级数收敛和一致收敛的区别

时间:2023-05-03 13:14:34 阅读:203091 作者:842

定义1

给定一个数列 ,对它的各项依次用“+”号连接起来的表达式

 称为常数项无穷级数或数项级数(也常简称级数),其中 称为数项级数(1)的通项或一般项。

数项级数(1)也常写作 或简单写作 .

数项级数(1)的前n项之和,记为 称它为数项级数(1)的第n个部分和,也简称部分和。

定义2

若数项级数(1)的部分和数列 收敛于S(即 ),则称数项级数(1)收敛,称S为数项级数(1)的和,记作 或 .

若 是发散数列,则称数项级数(1)发散。

定理1(级数收敛的柯西准则)

级数(1)收敛的充要条件是: 当m>N以及对任意的正整数p,都有 

级数(1)发散的充要条件是: 有 

推论:若级数(1)收敛,则 

(逆命题不成立;但逆否命题成立,即若 则级数(1)发散)

定理2

如级数 与 都收敛,则对任意常数c,d,级数 亦收敛,且 

补充:若 非负,则 发散。

若 发散, 不一定发散。

定理3

去掉、增加或改变级数的有限个项并不改变级数的敛散性。

由此定理知道,若级数 收敛,其和为S,则级数 也收敛,且其和   式称为级数 的第n个余项(或简称余项),它表示以部分和 代替S时所产生的误差。

定理4

在收敛级数的项中任意加括号,既不改变级数的收敛性,也不改变它的和。(逆否命题成立,即若加了括号的级数发散,则原级数发散)

注意:从级数加括号后的收敛,不能推断它在未加括号前也收敛。例如(1-1)+(1-1)+...+(1-1)+...=0+0+0+...=0收敛,但级数1-1+1-1+...却是发散的。

典题

1.等比级数(也称为几何级数) 

当 时,等比级数收敛;当 时,等比级数发散。

2.调和级数1+1/2+1/3+...+1/n+... 是发散的。

3.级数 收敛。

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