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正项级数Cauchy判别法的若干推广

时间:2020-08-16 16:42来源:毕业论文
从正项级数敛散性的柯西判别法基本形式入手,引出正项级数敛散性柯西判别法的一系列相关推广,且加以详细的证明.并通过具体的实例

摘  要:本文主要从正项级数敛散性的柯西判别法基本形式入手,引出正项级数敛散性柯西判别法的一系列相关推广,且加以详细的证明.并通过具体的实例,说明其应用.

毕业论文关键词:正项级数,敛散性,柯西判别法,Cauchy判别法的推广54191

Abstract: In this paper , Beginning with the basic form of the main criterion from the positive series convergence and pergence of Cauchy , leads to the positive series , Cauchy discriminant method a series of promotion , and a detailed proof . Finally , through the concrete examples , illustrates its application .

Keywords:Positive series, Convergence and pergence, Cauchy criterion, Promotion of Cauchy criterion

目   录

1  引言 4

2  预备知识 4

3  正项级数敛散性Cauchy判别法的介绍5

4  正项级数敛散性Cauchy判别法的推广6

4.1  广义Cauchy判别法一  6

4.2  广义Cauchy判别法二  7

4.3  广义Cauchy判别法三  8

5  广义Cauchy判别法的应用9

结束语 12

参考文献 13

致谢 14

1  引言

柯西是人类历史上突出的人物,在很多方面都有其突出的贡献,数学物理化学生物等各个邻域都有所涉足,尤其是对数学的研究,更加体现了他在人类社会的重要地位,大大加快了社会生产力的发展.柯西在数学邻域的成就犹如满天繁星,而他在正项级数的敛散性判断方面有着自己的方法--柯西判别法.其中“正项级数”是《数学分析》课程中重要的内容之一,它的敛散性的判定不仅是一个重点,也是一个难点.“Cauchy判别法”是判定正项级数敛散性的一种有效方法,使用起来方便、快捷,但在使用“Cauchy判别法”的同时,我们发现,“Cauchy判别法”具有一定的局限性.本文主要从正项级数的基本定义入手,逐步探究“Cauchy判别法”的推广形式以及它的部分应用.

2  预备知识

定义1 设 ,则级数 称为(严格)正项级数.

定理1(比较原则)有 和 两个正项级数,若存在一个 (正数),对于一切的 都有:

 则有:

(1)如果级数 收敛,则级数 也收敛;

(2)如果级数 发散,则级数 也发散.

定理2(正项级数收敛的充要条件)

正项级数 收敛的充要条件是它的部分和数列 有界.

证明(充分性)因为正项级数部分和数列 单调递增且有界,所以数列 收敛,它也就是等价于正项级数 收敛.

    (必要性)因为 收敛,这也就等价于 收敛,根据数列收敛的定理知: 有界.

定理3(达朗贝尔判别法)

设 为正项级数,存在某 (正整数)和常数  .

(1)如果对于一切 ,成立不等式 ,则正项级数 收敛.

(2)如果对于一切 ,成立不等式

 ,则正项级数 发散.

3  正项级数敛散性Cauchy判别法的介绍

    定理4(Cauchy判别法1)设 是正项级数,并且满足 .

    (1)如果 ,那么级数 发散;

    (2)如果 ,那么级数 收敛;

    (3)如果 ,那么定理失效.

    例1 试讨论正项级数 的敛散性.

    解  令 ,那么当 时,有:

而当 时,有:从而 .

    再由定理2知,此级数收敛.

在例题1中,如果我们使用比式判别法(达朗贝尔判别法),会得到:  ,可见,比式判别法(达朗贝尔判别法)不可以判定出其敛散性,所以,我们研究Cauchy判别法就显得尤为重要. 正项级数Cauchy判别法的若干推广:http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_58391.html

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