求幂级数无穷∑(n从0到无穷)n!x^n的收敛域 答案用lim(un+1/un)=正无穷判断为发散.这是什么原理?

1个回答

  • 首先比值判别法其实不限于正项级数(甚至可以是复数).

    当|u[n+1]/u[n]|收敛于c < 1, 级数一定收敛.

    因为此时∑|u[n]|收敛, ∑u[n]绝对收敛, 从而也收敛.

    当|u[n+1]/u[n]|收敛于c > 1, 级数一定发散.

    因为此时|u[n]|从某项起单调递增, u[n]不收敛到0, 级数发散.

    对于幂级数∑a[n]·x^n, 可以取定x = b, 用上述比值判别法讨论x = b处的收敛性(数项级数).

    (a[n+1]·b^(n+1))/(a[n]·b^n) = b·a[n+1]/a[n].

    若|a[n+1]/a[n]|收敛到c, 则上述比值的绝对值收敛到|b|c.

    因此级数对|x| < 1/c收敛, 对|x| > 1/c发散, 收敛半径就是1/c.

    对于这道题来说, 可以用系数比值(n+1)!/n! → +∞得到收敛半径为0.

    原理上就是对任意b ≠ 0, |((n+1!·b^(n+1))/(n!·b^n)| = (n+1)|b| → +∞.