intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Giải tích 1 - Chương 5: Chuỗi số dương

Chia sẻ: Gió Biển | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:21

487
lượt xem
33
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Giải tích 1 - Chương 5: Chuỗi số dương" cung cấp cho người đọc các kiến thức: Định nghĩa, các tiêu chuẩn xét sự hội tụ của chuỗi số dương. Cuối chương có các bài tập dành cho người đọc tự ôn tập lại kiến thức. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Giải tích 1 - Chương 5: Chuỗi số dương

  1. II. CHUỖI SỐ DƯƠNG  1.Định nghĩa: Chuỗi số dương là chuỗi  un với u n  0,  n n 1 2. Các tiêu chuẩn xét sự hội tụ của chuỗi số dương a) Tiêu chuẩn tích phân Cho hàm số f (x) liên tục, không âm và đơn điệu giảm trên [ k ,  ), k  N    Khi đó Chuỗi  n1 f (n) hội tụ   f ( x) dx hội tụ k
  2. a) Tiêu chuẩn tích phân: (tt)  VD1: Xét chuỗi   1 n 1 n  Nếu 0 thì un   nên chuỗi phân kỳ.  Nếu 0 thì un 1 nên chuỗi phân kỳ.  Nếu  0 khi đó xét hàm 1 f ( x)   x
  3. VD 1(tt) Hàm này liên tục, không âm và đơn điệu giảm trên [1,)   hội tụ nếu  1 Mà 1 dx   x   phân kỳ nếu  1 1     hội tụ nếu  1 1  Vậy chuỗi  n1 n    phân kỳ nếu  1 
  4.  1 VD2: Xét chuỗi  n2 n ln n Xét hàm f (x)  1 x . ln x Hàm này liên tục, không âm và đơn điệu giảm trên [2,)    dx  d (ln x) Mà 2 2  lnln x |    x ln x ln x 2  Vậy tích phân dx  2 x ln x phân kỳ.  1 Theo tiêu chuẩn tích phân  n 2 n ln n phân kỳ.
  5. b) Tiêu chuẩn so sánh 1:   Cho hai chuỗi số dương  un và  vn n 1 n 1 thoả điều kiện N: 0< un  vn, n  N Khi đó:   Nếu chuỗi  vn hội tụ thì chuỗi  n 1 u n hội tụ n 1   Hoặc nếu chuỗi  n 1 u n phân kỳ thì chuỗi  v n phân kỳ. n 1
  6. b) Tiêu chuẩn so sánh 1: (tt)  n 2 VD1: Cho chuỗi số  n n1 5  n n n Ta có: 2 2 0  n     5  n  5  n  2  2 Mà chuỗi    hội tụ ( q   1 ) n1  5  5  n 2 Nên theo tiêu chuẩn so sánh 1 chuỗi  n hội tụ n1 5  n
  7. b) Tiêu chuẩn so sánh 1: (tt)  ln n VD2: Cho chuỗi số  n2 n Ta có: un  ln n  1  0 ; n  3 n n  1 phân kỳ (VD1 trong phần tiêu chuẩn Mà chuỗi  n2 n 1 2 tích phân)  ln n phân kỳ. Nên theo tiêu chuẩn so sánh 1 chuỗi  n2 n
  8. c) Tiêu chuẩn so sánh 2:   Cho hai chuỗi số dương  n1 un ,  vn n 1 un Giả sử tồn tại lim k n vn    k = 0 nếu chuỗi vn hội tụ thì chuỗi  un hội tụ. n1 n1   k = + nếu chuỗi  un hội tụ thì chuỗi  vn hội tụ. n1   n 1  0 < k < + hai chuỗi  un và  vn n1 n1 cùng hội tụ hoặc cùng phân kỳ.
  9. c) Tiêu chuẩn so sánh 2: (tt)  2 VD1: Xét chuỗi số  n  n  1 4 n 1 n  1 2 Ta có: n  n  1 1 khi n   4 ~ 2 n 1 n  1 hội tụ. Mà chuỗi  n1 n 2  2 Nên chuỗi  n  n  1 có cùng tính chất là hội tụ. 4 n 1 n  1
  10. c) Tiêu chuẩn so sánh 2: (tt)  n  1 n 1 VD2: Xét chuỗi số n1 n 3 4 n  1 n  1 2 2 Ta có un  3  3 ~ 5 n 4 n ( n  1 n 1) n 4 4 khi n    1 hội tụ. Mà chuỗi  n1 n 5 4  n  1  n  1 có cùng tính chất hội tụ Nên chuỗi  n1 n4 3
  11. c) Tiêu chuẩn so sánh 2: (tt)  1 VD3: Xét chuỗi số  n 1 n n n Ta có un  n 1 . Xét vn  1 n n n un Lúc này lim  lim n1  1 n vn n n  1 phân kỳ Mà chuỗi  n1 n  1 Nên chuỗi  n n1 n n cũng phân kỳ
  12. c) Tiêu chuẩn so sánh 2: (tt)  VD4: Xét chuỗi số  1  ln(n  1) n 1 n n 1 Ta có un  1  ln(1  2 ) ~ 1  2 khi n   n n 1 n n 1 Xét vn  13 n2  un Lúc này lim  2 mà chuỗi  13 hội tụ n vn n1 n 2  Nên chuỗi  1  ln( n  1) cũng hội tụ. n 1 n n 1
  13. c) Tiêu chuẩn so sánh 2: (tt)  3 2 1 VD5: Xét chuỗi số  n1 n . arctg 2 n Ta có 3 2 1 3 2 1 1 un  n . arctg 2 ~ n  2  4 khi n  n n n3  1 Mà chuỗi  4 hội tụ n1 n3  Nên chuỗi  3 n . arctg 12 2 cũng hội tụ. n1 n
  14. d) Tiêu chuẩn D’Alembert:  Cho chuỗi số dương  n1 un un1 Giả sử tồn tại giới hạn lim n  u  D n   Nếu D1 thì  n1 un phân kỳ.  Nếu D=1 thì chưa có kết luận.
  15. d) Tiêu chuẩn D’Alembert: (tt) un1 Tuy nhiên nếu ta chứng minh được 1 n  N un  thì lúc này ta kết luận  un phân kỳ. n1  n VD1: Xét chuỗi số  3 . n ! n n1 n u 3 3 Ta có n 1   1 u n 1  1n n e  n 3 . n ! Vậy theo tiêu chuẩn D’Alembert chuỗi  n phân kỳ. n 1 n
  16. d) Tiêu chuẩn D’Alembert: (tt)  n 2 VD2: Xét chuỗi số  2  5 n n1 n ! ln n n 2 2  5n 2 n Ta có un  v ~ n  khi n  n! ln n n! Vn1 2 Mà  0 Vn n  Vậy theo tiêu chuẩn D’Alembert chuỗi  n1 vn hội tụ nên  chuỗi  n1 un cũng hội tụ.
  17. d) Tiêu chuẩn D’Alembert: (tt)  n e . n ! VD3: Xét chuỗi số  n1 n n un1 e Ta có  n 1 un 1  1 n n un1  1 Tuy nhiên ta có 1  n  e nên un 1  n e . n! Vậy chuỗi  n phân kỳ. n1 n
  18. e) Tiêu chuẩn Cauchy:  Cho chuỗi số dương  n1 un giả sử tồn tại lim n un  c n  Nếu c < 1 thì  un hội tụ. n1  Nếu c > 1 thì  un phân kỳ. n1 Nếu c = 1 thì chưa có kết luận.
  19. e) Tiêu chuẩn Cauchy: (tt) Tuy nhiên nếu ta chứng minh được n un 1, n  N thì ta kết luận chuỗi phân kỳ.  n VD1: Xét chuỗi số  3 n n2 (ln n) n u 3 Ta có: n ln n  0   n 3 Vậy theo tiêu chuẩn Cauchy  n hội tụ. n2 (ln n)
  20. e) Tiêu chuẩn Cauchy: (tt) n2 n  n .2 VD2: Xét chuỗi số  n 1 ( n  1) n2 Ta có: n un  2  2 1 1 n e (1 n )  Vậy theo tiêu chuẩn Cauchy u n 1 n hội tụ.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2