比较审敛法
比较审敛法是一种判定级数是否收敛的方法。
定理
设两个正项级数∑n=1∞un{displaystyle sum _{n=1}^{infty }u_{n}}和∑n=1∞vn{displaystyle sum _{n=1}^{infty }v_{n}},且un≤vn(n=1,2,3,...){displaystyle u_{n}leq v_{n}(n=1,2,3,...)}:
如果级数∑n=1∞vn{displaystyle sum _{n=1}^{infty }v_{n}}收敛,则级数∑n=1∞un{displaystyle sum _{n=1}^{infty }u_{n}}收敛;
如果级数∑n=1∞un{displaystyle sum _{n=1}^{infty }u_{n}}发散,则级数∑n=1∞vn{displaystyle sum _{n=1}^{infty }v_{n}}发散。
证明
设σk=∑n=1∞un,sk=∑n=1∞vn{displaystyle sigma _{k}=sum _{n=1}^{infty }u_{n},s_{k}=sum _{n=1}^{infty }v_{n}}当un≤vn{displaystyle u_{n}leq v_{n}}时,则有σk≤sk{displaystyle sigma _{k}leq s_{k}}:
当级数∑n=1∞vn{displaystyle sum _{n=1}^{infty }v_{n}}收敛时,数列sk{displaystyle s_{k}}有界,从而数列σk{displaystyle sigma _{k}}有界,所以级数∑n=1∞un{displaystyle sum _{n=1}^{infty }u_{n}}收敛;
当级数∑n=1∞un{displaystyle sum _{n=1}^{infty }u_{n}}发散时,数列σk{displaystyle sigma _{k}}无界,从而数列sk{displaystyle s_{k}}无界,所以级数∑n=1∞vn{displaystyle sum _{n=1}^{infty }v_{n}}发散。
参见
- 审敛法
- 比值审敛法
- 根值审敛法
- 交错级数审敛法