Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Томашпольский+В.Я.Числовые+ряды

.pdf
Скачиваний:
101
Добавлен:
12.03.2015
Размер:
247 Кб
Скачать
☆

 

 

Пример

 

 

Исследовать на сходимость ряд

 

n=1

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

n

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

(−1)

2

 

 

=

 

 

 

−

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

2

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ∑

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Ряд знакочередующийся. Ряд из модулей сходится как

геометрическая прогрессия со знаменателем

q =

3

< 1.

 

Поэтому

исходный ряд сходится абсолютно.

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

−

2

+

 

 

Пример

23.

Исследовать на сходимость ряд 1 − 1 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

 

1

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

−

 

+

 

 

 

−

 

+ ...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

3

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Ряд знакочередующийся и сходится, так как четная ча-

стичная сумма S2n = 0, а общий член ряда an → 0 при n → ∞. Поэто-

му Sn

→ 0

и сумма ряда S = 0.

Ряд из модулей представляет собой

удвоенный гармонический ряд и поэтому расходится. Окончатель-

но исходный ряд сходится условно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разделение сходимости на абсолютную и условную оправдано

свойствами этих рядов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свойства знакопеременных рядов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. При перестановке членов абсолютно сходящегося ряда его

сумма не меняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

С помощью перестановки членов условно сходящегося ряда

его сумму можно сделать равной любому числу или бесконечности

(имеются в виду бесконечные перестановки).

который сходился к

 

 

Пример

24.

Возьмем ряд из примера 23,

нулевой сумме,

и представим его члены так,

чтобы после одного

положительного члена следовало два отрицательных:

8 + ...

1 −1 − 2 + 2 −

3 −

4 + 3 −

5 −

6 + 4

− 7 −

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

1

1

1

1

1

1

 

1

 

1

 

 

 

 

 

Заметим что в конечных суммах такая перестановка невозмож на так как не, хватило бы отрицательных членов В данном случае- невозможно, указать конкретно номер положительного. члена для которого бы не хватило двух отрицательных. ,

20

Покажем, что сумма нового ряда изменилась. Все выражения в

круглых скобках меньше нуля, поэтому сумма ряда, если она суще-

ствует,

также меньше нуля и отлична от нулевой суммы ряда при-

мера 3.

Если сумма ряда не существует,

то она тем более отлична от

нулевой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исследование на сходимость знакопеременного ряда удобно на-

чинать с ряда из модулей. Так как последний является знакополо-

жительным рядом, то можно пользоваться всеми вышеуказанными

признаками.

Далее используем теорему

7 или одну из нижеследую-

щих теорем.

 

 

 

 

Исследовать на сходимость ряд

∑

2

 

.

 

 

 

Пример

25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

cos n2

 

 

 

Решение. Ряд знакопеременный. Запишем общий

 

 

ряда из

член

модулей и применим признаки сравнения:

 

 

 

n=1

2n −

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|an| =

2n2

1

≤

 

 

 

 

 

 

 

при n → ∞.

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

1

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos n2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ряд

∑

 

 

 

 

сходится как ряд Дирихле с p = 2 > 1 . Ряд ∑

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

n=1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

2n

также сходится, так как коэффициент

 

не влияет на сходимость.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ряд

∑

 

 

2

 

 

 

 

сходится по предельному признаку сравнения.

 

 

 

∞

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ряд из

 

 

 

, члены которого меньше членов сходящегося ря-

модулей

 

 

 

n=1

2n −1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

да, также сходится по признаку сравнения, поэтому по теореме 6

исходный ряд сходится абсолютно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

sin n .

 

 

 

 

 

Пример

 

26.

 

Исследовать на сходимость ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Ряд знакопеременный. Имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

shn

 

 

 

 

 

|

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

≤ shn

 

 

 

 

 

 

 

 

en при

 

→

 

 

 

 

 

 

 

 

 

shn

 

en

 

 

 

e

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an

 

=

|sin n|

 

 

 

 

1

=

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

n

 

 

∞.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ряд

∑

 

 

 

сходится как ряд, составленный из членов бесконечно

 

 

n

 

 

 

n=1 e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

убывающей геометрической прогрессии с q =

1

< 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ряд

∑

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

также сходится по предельному признаку сравне-

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния. Ряд из модулей сходится по признаку сравнения, и по теореме

n=1

shn

6 исходный ряд сходится абсолютно.

 

21

Замечание. Если ряд из модулей расходится по признаку Далам-

бера или радикальному признаку Коши, или при невыполнении не-

обходимого условия сходимости, то исходный ряд тоже расходится

(во всех трех случаях не выполняется необходимое условие сходи-

мости).

 

 

Исследовать на сходимость ряд n=1

 

−

 

n

Пример

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

27.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ (

 

 

1)n cos

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Ряд знакочередующийся. Имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞ |

n| = n→∞

n

=

 

6=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

a

lim cos

1

 

1

 

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Необходимое условие не выполнено, следовательно, исходный

ряд расходится.

Исследовать на сходимость ряд n=1

 

 

 

(n!)2

Пример

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

n

 

 

 

 

 

28.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

(−1) (2n)!

.

Решение.

Ряд знакочередующийся. Общий член ряда из модулей

|an| = (n !)2 .

Применим признак Даламбера:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

|an+1|

= lim

(2n + 2)! (n!)2

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n→∞ |an|

n→∞ ((n + 1)!)2 (2n)!

 

 

 

 

 

 

 

 

= lim

(2n + 2)(2n + 1)(2n)! (n!)2

 

= lim

2 (2n + 1)

 

= 4 > 1.

 

 

 

(n + 1)2 (n!)2 (2n)!

 

 

n + 1

 

 

 

 

 

n→∞

 

 

n→∞

 

 

 

 

 

 

 

 

Ряд из модулей расходится по признаку Даламбера, следова-

тельно, исходный ряд расходится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Достаточные признаки сходимости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

знакопеременных рядов

 

 

 

 

 

 

 

 

Теорема 8. Признак Лейбница. Если ряд

∑ an удовлетворяет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

трем условиям:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

1)

ряд знакочередующийся;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

последовательность |an| монотонно убывает;

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то ряд сходится.

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

|

a

n

| =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) n

→

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Применение этого признака следует начинать с проверки по-

следнего условия, так как если оно не выполняется, то не выполня-

ется необходимое условие сходимости и исходный ряд расходится.

При выполнении всех условий признака Лейбница и расходимости

ряда из модулей исходный ряд сходится условно.

√3 ln n

 

 

Пример

 

 

 

 

 

Исследовать на сходимость ряд n=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

29.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

(−1)

.

 

 

Решение.

Ряд знакочередующийся. Имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|an| =

√3

1

1

, n ≥ 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

> √3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ряд n=2

√3

 

 

 

 

 

ln n

n

 

 

 

 

Ряд из мо

 

 

n расходится как ряд Дирихле с

 

3

 

 

 

 

 

∞

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

p =

 

< 1.

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дулей также расходится по признаку сравнения. Общий член ряда

стремится к нулю при n → ∞,

монотонно убывая, так как знамена-

тель общего члена монотонно возрастает. Все три условия признака

Лейбница выполняются, поэтому исходный ряд сходится, а так как

ряд из модулей расходится, то, окончательно,

исходный ряд сходит-

ся условно.

 

 

 

 

 

Исследовать на сходимость ряд

 

 

 

 

 

 

 

∞

Пример 30.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1)

n

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение.

Ряд знакочередующийся. Имеем

 

 

 

 

 

 

 

n=2

 

(n2 + 1)ln

(n + 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|an| = p(n2 + 1)ln (n + 1)

√n2 ln n = n√ln n при n → ∞.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

Функция x√ln x непрерывная и монотонно убывает для x ≥ 2. При-

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

меним

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интегральный признак Коши:

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

x√

 

= Z

√

 

= b→+∞

 

 

 

2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

ln x

ln x

 

 

 

2

2

d ln x

lim

 

 

b

∞.

 

 

 

 

dx

2√ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интеграл расходится следовательно ряд n=2 n√ln n расходится

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и по предельному признаку сравнения ряд из модулей тоже расхо-

дится. Исходный ряд знакочередующийся. Общий член ряда из мо-

дулей монотонно убывает и стремится к нулю при n → ∞,

так как

знаменатель последовательности |an| неограниченно и монотонно

возрастает.

По признаку Лейбница исходный ряд сходится и,

с уче-

том расходимости ряда из модулей,

сходится условно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В примерах

29

и 30 монотонность последовательности |an| оче-

видна. Рассмотрим примеры, в которых монотонность не очевидна.

 

Пример

 

 

 

 

Исследовать на сходимость ряд n=1

√n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

(−1)

 

 

ln n

.

 

 

Решение.

Ряд знакочередующийся. Имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|an|

 

 

 

ln n

1

 

 

, n ≥ 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= √

 

 

 

 

> √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ряд n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n

2

 

 

 

 

Ряд из моду

 

 

√n расходится как ряд Дирихле с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p =

 

< 1.

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лей расходится по признаку сравнения. Общий член ряда стремится

к нулю при n

→ ∞, так как ln n

возрастает медленнее, чем √n. Для

доказательства монотонности последовательности |an|

рассмотрим

функцию f (x) = √x

 

. Ее производная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

√

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x√x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f 0 (x) =

 

 

 

 

 

 

 

2√x

 

 

 

 

=

 

2 −ln x

< 0

 

 

x

> e2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда следует, что функция f (x) монотонно убывает на интер-

 

 

e2, ∞

 

 

.

 

Значит

 

последовательность

f (n) = ln

n

=

 

 

an

 

также

вале

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

> 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n

 

|

 

 

|

 

-

монотонно убывает для всех

 

 

 

 

 

 

 

 

По признаку Лейбница исход

 

ный ряд сходится.

Окончательно, ряд сходится условно.

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

32.

Исследовать на сходимость ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

( 1)n+1 arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

Решение.

Ряд знакочередующийся. Выражение под знаком арк-

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 + n√n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тангенса имеет

 

 

√n

 

 

√n

1

→ 0 при n → ∞.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 + n√

 

n√

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Это позволяет воспользоваться эквивалентностью

 

√

 

 

 

 

√

 

 

 

1

 

n

 

n

|an| = arctg

2 + n√

 

 

2 + n√

 

 

 

при n → ∞.

n

n

n

Ряд ∑ 1 расходится как гармонический. Ряд из модулей расхо-

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дится по предельному признаку сравнения. Общий член ряда стре-

мится к нулю как арктангенс бесконечно малой при n → ∞ . Для до-

казательства монотонности последовательности |an| = arctg

1

 

 

2

+ n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

+ x . Ее производная

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рассмотрим функцию f (x) = √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f 0

 

 

 

1

 

+ 1 > 0

при x > 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x) = −

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ле

Следовательно, функция f (x) монотонно возрастает на интерва-

(1, +∞).

 

Это

 

значит,

 

что

 

последовательность

 

|an|

=

 

1

 

монотонно убывает при n

 

> 1. Все условия признака

= arctg

 

 

 

f (n)

Лейбница выполняются,

и исходный ряд сходится, причем сходится

условно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если ряд из модулей расходится, а условия 1 или 2 признака

Лейбница (знакочередование и монотонность) не выполняются,

то

это еще не означает расходимости исходного ряда. В этом случае

требуется дополнительное исследование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим сначала примеры,

где не выполняется условие мо-

нотонности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

(

 

1)n √

 

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

Пример 33. Исследовать на сходимость ряд ∑

 

−

 

 

 

 

 

 

.

 

 

Решение.

Ряд знакочередующийся,

 

так как знак определяется

первым членом числителя. Имеем

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

1 +

(−1)n

 

√n при n → ∞.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|an| =

n

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n + (

 

1)n

 

 

 

 

 

√n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

Ряд n=1

√n расходится как ряд Дирихле с

 

 

=

2

 

 

Ряд из мо

 

 

∞

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

< 1.

 

 

 

 

-

дулей тоже расходится по предельному признаку сравнения. Про-

веряем условия признака Лейбница: исходный ряд знакочередую-

щийся, общий член ряда из модулей стремится к нулю при n → ∞.

Но монотонности нет, так как если рассмотреть разность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

+ (−1)n

 

 

 

√

 

−(−1)n

=

 

 

 

 

|

an

|−

|

an

 

1

|

=

n

 

−

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

n√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

√

 

+ 2n (

 

1)n

 

 

 

(n + 1)

 

 

 

 

 

 

 

+ ( 1)n (2n + 1)

 

 

 

n

−

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

n (n + 1) −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

при n → ∞, то видно, что знак определяется вторым членом числи-

теля. Признак Лейбница не работает. Используем другой подход:

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

(−1)

n

1

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ an = ∑

 

 

 

 

+

 

 

= ∑ (bn + cn).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

n=1

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Легко видеть, что ряд ∑ bn сходится (условно ), а ряд ∑ cn рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

ходится. В этом случае, т.

е. когда один ряд сходится, а другой рас-

ходится, исходный ряд расходится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

34.

Исследовать на сходимость ряд

∞

(−1)

n

n + 1 .

 

∑

 

 

 

 

 

 

n=1

 

n2

 

 

 

Решение. Так же, как в предыдущем примере, ряд знакочереду-

ющийся. Ряд из модулей расходится, его общий член стремится к

нулю, но монотонности нет:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ an = ∑

 

 

(−1)

+

 

 

= ∑ (bn + cn).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

n=1

 

 

 

n

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Видно, что ряд

∑ bn сходится (условно) и ряд ∑ cn сходится как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

ряд Дирихле с p

n=1

 

 

 

 

В этом случае,

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

= 2 > 1.

т. е. когда оба ряда сходятся,

исходный ряд сходится,

 

причем условно, так как ряд из модулей

расходится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, при невыполнении условия монотонности ряд

может как сходиться,

так и расходиться.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При невыполнении условия знакочередования используют при-

знак Дирихле,

который является обобщением признака Лейбница.

Теорема 9.

Признак Дирихле. Если последовательность an мо-

нотонно стремится∞ к нулю при n → ∞, а последовательность∞

частич-

ных сумм ряда

∑ bnограничена, то ряд

∑ anbn

сходится.

 

Если в качестве bn взять (−1)n или

(−1)n+1

, то получаем при-

 

n=1

n=1

 

 

знак Лейбница.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если с помощью признака Лейбница легко доказывается сходи-

мость ряда n=1

−

 

n

 

то с помощью признака Дирихле можно

 

 

 

∞

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ ( 1)

 

 

 

,

 

 

∑ sin αn для любого α и ∑ cos αn для

 

 

 

 

 

 

 

 

доказать сходимость рядов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

любого α 6= 2πk .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 n

 

 

Пример 35. Используя сходимость указанных рядов, исследо-

вать на абсолютную сходимость ряд

∑ sin n .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin n

sin2 n

 

 

 

1

 

cos 2n

 

1

 

 

 

cos 2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|an| =

 

n

 

≥

 

n

 

=

−

2n

 

=

2n

−

2n

 

= bn −cn.

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

сходится по признаку Ди-

Ряд ∑ bn расходится,

 

а ряд ∑ cn

рихле поэтому ряд n=1

 

 

−

 

 

расходится Следовательно ряд из

 

n=1

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

∑

(bn

 

 

cn)

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

,

исход-

модулей расходится по признаку сравнения.

Таким образом,

ный ряд сходится условно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи для самостоятельного решения

∞

1) ∑

n=1

∞

3) ∑

n=1

∞

5) ∑

n=1

√

sin n

√ ; n3 √

(−1)n ln√ n ;

4 n

(−1)n n ! ; en

∞

 

−

 

 

 

 

 

 

√n

n=1

 

 

 

 

 

 

 

2) ∑

(

 

1)n arccos

1

;

 

 

 

∞

 

 

 

 

2

n

 

 

 

 

 

 

4) ∑ cos n tg

 

;

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

n √4

 

 

 

6)n∑ (−1)n

√3

 

 

 

 

;

n

4

n

3

=1

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

27

 

∞

 

cos (ln n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

∑

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

en −5

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

1)n sin

1

 

 

 

 

 

 

 

9) ∑

(

−

 

;

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

√3 n

 

∞

 

 

 

 

 

1)n ln

n + 1

 

 

 

11)

∑

 

(

−

;

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

2n + 1

 

∞

 

 

en sin en

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13)

∑

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

1)n arctg n;

15) ∑ (

−

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ (−n −1)n

17)n∑=1

 

;

 

 

 

 

(n + 1)!en

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√n √n

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19)

∑ cos πn + π

 

π

 

;

∞

 

1 −3n

 

 

 

 

n

8) ∑

 

 

 

 

 

;

 

n=1

 

2n + 1

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

10)

∑ sin n sin

 

 

;

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

n2

 

∞

 

 

(−1)

n

 

 

 

 

12)

∑

 

 

 

1)

;

 

 

n=1 ln (en +

 

 

 

∞

 

 

(−1)

n

 

 

 

 

 

14)

∑

 

 

 

 

 

1)

;

 

 

n=1 n ln (n +

 

 

16)

∞

 

 

 

1)n arcctg n;

∑

(

−

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

sh (sin n)

18)

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 1))

 

n=1 sh (ln (n2

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20)

∑ th (tg n)(1 −th n)7n.

n=1

Ответы

1)

сходится абсолютно;

2)

расходится;

3)

сходится условно;

4)

сходится абсолютно;

5)

расходится;

6)

сходится условно;

7)

сходится абсолютно;

8)

расходится;

9)

сходится условно;

10)

сходится абсолютно;

11)

расходится;

12)

сходится условно;

13)

сходится абсолютно;

14)

сходится условно;

15)

расходится;

16)

сходится условно;

17)

сходится абсолютно;

18)

сходится абсолютно;

19)

сходится условно;

20)

сходится абсолютно.

4. УСЛОВИЯ ТИПОВОГО РАСЧЕТА

Исследовать данные числовые ряды на сходимость м табли цу В случае знакопеременного ряда исследовать на абсолютную(c . - или). условную сходимость.

28

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞ (−1)n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln 3

n

 

 

 

∑ (−1)n n2 sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ (−1)n+1

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3n)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2 + ch n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n2

 

 

 

 

 

 

n=2 n ln3 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

n=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 n

 

 

 

 

 

 

∞

 

(−1)

n

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

1 ∙4 ∙7 ∙... ∙(3n −2)

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ (−1)n+1

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ (−1)n+1

ln√

 

n

 

 

∑

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ∙5 ∙9 ∙... ∙(4n −3)

 

 

 

 

 

n + sh n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=2 n ln4 n

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

n=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 n

 

 

n=1 100n −

1

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙5 ∙9

∙... ∙(4n −3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1)

n+1

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

(−1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ (−1)

√ √

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ n tg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙5 ∙8

∙... ∙(3n −1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

n

4

+

4

n

3

 

 

 

 

 

 

n

3

+

2n

+

ln n

 

 

 

 

1000n

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

n

=

1

 

 

 

 

n

=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

n

=

1

 

 

 

 

 

 

 

n

=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

=

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n (ln n + 3)

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

1 ∙5 ∙9 ∙13 ∙... ∙(4n −3)

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

(−1)

n+1

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

√

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

+ 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ (−1)n

√

 

 

 

 

∑

(−1)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ sh

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ e−

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

−

 

 

)(

 

 

 

 

 

−

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

3

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

n

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

10n

1

100n

1

 

n=1

10

 

n arctg

10

n

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

5

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

n ∙sin n

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

n

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

n4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

(−1)n+1

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

1 ∙4 ∙7 ∙... ∙(3n −2)

 

 

 

 

∑

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ 3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ ch

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ (−1)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

=

1

4

 

n

10

+

10

 

 

 

 

 

 

n

=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

=

1

 

 

 

 

 

4n

 

 

 

 

 

 

 

n

=

2

 

2

n

+ 1

 

 

n

=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n ln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

π

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

(n + 1)(n + 2)

 

∞

 

 

q

(−1)n

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

(−1)n+1 ∙n!

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n + 1

 

 

 

 

∑ tg

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ ch

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ e−n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ∙4

∙7 ∙... ∙(3n −2)

 

 

 

 

 

 

 

n5 + 2n + 3

 

 

 

n=1

 

 

 

 

3

4

n

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

n3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=2

 

n

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

n=1

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ln n + 5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

n2 sin

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

ln n

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

 

(−1)n

 

 

 

 

 

 

 

∞

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n8

+ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

(−1)n

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ (−1)n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑

 

 

 

 

√

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1 2n + 3

 

 

 

 

 

 

 

 

n=2

 

 

 

 

3 n4

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=2 ln2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

n9 + 1

 

 

 

 

 

 

29