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1988 年考研数学(一) 第 1 题
解答题 · 5 分
求幂级数 的收敛域.
提示 1
先想清求收敛域的框架:幂级数收敛域 = 收敛半径确定的开区间,再补上单独判别的两个端点。提示 2
用比值法对通项系数求极限得收敛半径 ;本级数以 为中心,通项含因子 。提示 3
端点 与 处级数各自退化为一个常数项级数,要分别判敛散,交错级数可用莱布尼茨判别法。答案与详解
思路(为什么这么做)
看到「求收敛域」就应条件反射到「先半径、后端点」的固定套路。中心是 、通项带 ,用比值法算 最直接;真正的分水岭在两端点——比值/根值判别在端点恒失效,必须回到具体级数(一端是交错级数、一端是调和级数)单独判断。
解答
分析:先用比值法求收敛半径,再单独判别两个端点处的敛散性,即可确定收敛域。
由 ,得收敛半径 ,即当 ()时级数绝对收敛。
端点判别。 当 ,即 时,级数为 ,由莱布尼茨判别法知其收敛;当 ,即 时,级数为调和级数 ,发散。
综上,该幂级数的收敛域为 。
由 ,得收敛半径 ,即当 ()时级数绝对收敛。
端点判别。 当 ,即 时,级数为 ,由莱布尼茨判别法知其收敛;当 ,即 时,级数为调和级数 ,发散。
综上,该幂级数的收敛域为 。