考研数学极限题必杀技:积分放缩法轻松破解调和级数
选择合适的积分区间:在使用积分放缩法时,我们需要选择合适的积分区间来建立不等式关系。一般来说,我们可以选择以每一项的序号k为积分下限,以k+1为积分上限的积分区间来建立不等式关系。
然后利用已知极限结果求解。不过,更精确的放缩应是将每一项放缩为$frac{1}{n}-frac{1}{n+1}$,这样求和后大部分项会相互抵消,从而简化求解过程。数列求和:在求某些特殊数列的和时,如调和级数部分和,虽然无法求出精确值,但可以通过放缩来估计其范围。
积分放缩:在涉及面积或体积的问题中,可以通过比较几何图形的面积或体积来放缩数列。级数比较:当处理级数时,可以通过比较各项的放缩来推导级数的收敛性。注意点:在使用数列放缩方法时,需要注意以下几点:保证放缩的方向正确,不能随意放大或缩小,否则可能导致错误的结论。
调和级数 an=1/n;发散。证明方法如下:即当p≤1p≤1时,有1np≥1n1np≥1n,调和级数是发散的,按照比较审敛法:若vnvn是发散的,在nN,总有un≥vnun≥vn,则unun也是发散的。调和级数1n1n是发散的,那么p级数也是发散的。
an ≤ a1 / (1 - q)^n 当 q 1;an ≥ a1 * q^(n-1) 当 q 1。调和级数放缩 对于正项数列 {an} 且单调递减,可以使用与调和级数比较的方法进行放缩:若 an ≥ 1/n,则可使用 ∑(1/n) 作为放缩基准;若 an 1/n,则可使用 ∑(1/(n^2)) 作为放缩基准。
关于调和级数 1/n 的发散性质与 n^2 的 1/n^2 的收敛性质,数学界提供了多种论证方法。其中,中学数学水平的放缩法用于证明调和级数的发散性较为直接。而对于 1/n^2 的收敛性,则可通过中学数学中的比较判别法、Cauchy 凝聚判别法、Cauchy 积分判别法等方法来验证。