第14卷第1期2011年1月
STUDIESINC()LLEGE
高等数学研究
MATHEMATICS
Vol-14,No.1Jan..2011
根值判别法的两个推广
龙小胖
(井冈山大学教学系.江西吉安343009)
摘要
讨论正项级数的根值判别法t若将判别极限墅缸_更改为墅洱或墅≯瓦i,则相应结果在
正项级数;根值判别法;敛散性
0173.1
一定条件下将比原判别方法更为精细.且应用范围也有所推广.
关键词
中图分类号
文献标识码A
文章编号1008—1399(2011)01.0045.03
文[1]及文[2]对正项级数的比值判别法进行讨论和推广,得到两个应用更广泛的判别法.本文对正项级数的根值判别法进行研究,得到了两个更一般的结果,即下文的定理1和定理2.
引理1[23如果
证明
当lD<土时,根据(1)式,有优
’
lim√历瓦了=mn—・∞,Po∞
lim洱=,即<1,
H暑】
利用根值判别法可知级数∑m”口一收敛,再利用引理1得级数∑n。也收敛.
¨=l
口。≥n计1≥O(,2=1,2,…),
则级数∑口。收敛当且仅当级数∑m”。。收敛.
^=l
n;l
。。
∞
~
引理2
设∑以。与∑6。为两个正项级数,且
同理可得当,9>三时,级数>:盘。发散.m_
’
存在正整数N,当行>N时,不等式
口埘-*≤6埘一+i(i=O,l,2,…,m计1—7'z“一1)
_咒_72In。n当』D一去时,对级数圣去和蚤志均有
‘
m
成立,则若级数∑巩收敛必有级数∑n。收敛;若级
H=l
H=l
』D=lim孤了=土,
但前者发散而后者收敛.
定理2
数∑口。发散必有级数∑优发散.
证明
对任意n>m,存在正整数忌及i,其中
O≤i≤m廿1一m‘一1,
设∑口。为正项级数,优为大于1的自
然数.如果
使得
lim瓜一|D
’
(2)
∥≤以<研‘+i.
由条件可知对充分大的n必成立
口。≤以.
其中i=O,1,2,…,优州一m”一1,则当p<三时级数收敛;当p>三时级数发散;当ID=三时级数的敛m仇散性不能判定.
证明
.
。
再依据比较判别法可知引理2成立.
定理1
谬∑n。为正项级数,m为大于1的自
口。一l≤口。(,2=1,2,3,…),
然数.若级数通项满足
当』D<圭时,选取£>o使
’,"
lim汇=-=JD,
H—+∞
1
1
(1)
I口+e=r<去,
根据(2)式,存在正整数N,当7l>N时,
则当lD<去时级数收敛;当lD>去时级数发散;而
当ID
‘
一一
f,
5去时级数的敛散性不能判定・拢
一。
江i<lD+e=r<去,
肉为因为
1
收稿日期:2008—10—08;修改日期:2010一10一15.
作者简介:龙小胖(1949一),男.江西吉安人,教授.主要从事函数论
O<r<二,
m
研究.Emil:longxiaopan9819@163.co札可选取s>1使
万方数据
46高等数学研究2011年1月
r
<
上彬
<
●一m
并令
巩=
●一矿
,
则级数∑6。收敛.又
璺溉=姆跞=嘉.
H=1
'}_.∞'I—+∞、\”I
T
IJ
『lI
故对充分大的咒,有
跞<r<觚,
√口m”+f1‘■r‘<、√Dm”+i’
也即
n埘-+i・<6m一+i.
利用引理2可知级数∑口。收敛.
当_D>上时,可选取£>o,使
lD一£>去,
由极限定义,存在正整数N,当竹>N时,
Ⅸ磊i>p—e>土.
不妨令
6。一土,
则级数∑6。发散.又
跞一石写≤去,故当咒>N时,有
溉<际,
也即成立不等式
6m一+f—<口料一+f.
由引理2知级数∑口。发散.
当p=三时,级数的敛散性不能判定,可参看定
理l证明中的例子.
在使用以上两定理判别级数敛散性时,通常只
需取m=2即可.
容易证明,对满足条件
口什l≤口n
的正项级数∑n。,如果
”=l
lim汇=p<1,
,I’●田
则必有
墼石
=
如果
万方数据
^—+∞
lim佤=ID>l,
则必有
’,啼∞
lim而=+o。;
如果
且lim而存在,则当
lim汇=1,
”一∞,7z
lim盯<土
时级数∑口。收敛,当
1.
”厂一、1
n一∞,玎
nm√n用一,>一
时级数∑口。发散.
由此可见,定理1给出的判别法较根值判别法
更为精细.
同样,对正项级数∑口。,若
H=l
lim汇=JD,
可以证明,当p<1时,有
lim际=o;当p>l时,有
Iim际=十∞}当p=1且lim以ii存在时,若H—+∞
lim际<土
则级数∑以。收敛,若
H=l
4一∞7"
lim跞>土
则级数∑以。发散.
H=1
这表明定理2给出的判别法也比根值判别法更
为精细.
及妻生区至之华,比值或根值判别法不能判
定理的应用不再详细举例,比如对级数∑e一朽
”Il
u
别其敛散性,但用本文的定理1或定理2其敛散性
即可判别.
参考文献
[1]汪林,戴正德,杨富春.等.数学分析问题研究与评
注[M].北京:科学出版社.1995;184—185.
[2]龙小胖.姜志诚.正项级数的两个新的判别法[J].井冈
山师范学院学报,2000(6):5—7.
第14卷第1期2011年1月
STUDIESINC()I。LEGE
高等数学研究
MATHEMATICS
V01.14,No.1
Jan..2011
谈解析函数级数展开式的一些应用
杨传富
(南京理工大学应用数学系,江苏南京210094)
摘要通过实例给出解析函数的级数展开式在求留数、积分及收敛级数求和中的具体应用.解析函数;泰勒级数I留数
0174.5
关键词
中图分类号
文献标识码A
文章编号
复变函数是一个重要的数学分支,是其它学科解决实际问题的工具.解析函数级数展开式的求解问题是复变函数教学中的重点内容.级数对于研究数学的内部结构和实际应用都很重要.许多数值方法是以级数理论为基础的.下面,结合复变函数教学,通过实例归纳总结解析函数的级数展开式在求留数、积分及收敛级数求和中的应用.
1
注1
在解题中从数学审美创造的角度出发,
蚤c叫剃黜.
z
l008一1399(2011)O卜0047一02
在某些情况下会获得解决问题的突破口.两个求和级数的正弦,余弦三角级数整齐美观,出于对称美的考虑,可进行整体构造并联想到复数.
解
通过观察、比较、分析,在公式(1)中令
求级数的和
借助复变函数的幂级数展开式,可以解决一类
则有
2去e谚,
三角级数的求和问题.通过转化思想,利用复数的有关知识求解往往能简化解题思路.
运用复级数的展开式
三
蓦c一”川咝号等芦=
计算得
arctan(÷e廿)=
arctanz=≥:(一1)”1享’_1,IZ,z—l’詈
例1
一z,rl
z
I<1,(1)
适当选取复数z可得到一些有用的级数求和公式.
求以下两个级数的和:
耋c叫∥舞,
(Departmentof
arctanc丢朗一丢Ln鬻=
蚤c叫州黜+i蚤c—D¨黜,
收稿日期:Z008一06—20;修改日期:20lO—04—27.基金项目:南京理t大学教学改革项目(AB42640).
作者简介:杨传富(1969一),男。安徽六安人。博士.副教授,主要从事
‘
数学研究T作.Emaillchuanfuyang@tom.com.
‘:'●1,oo●o●o●o●o●o●・o-‘o●・o'●o●・=No●o●o●‘:’●o●o●o●o●o●・:'●o●・o●o●o●—争●‘=H—争●‘CH・<H・C>●
一丢(-n等罐铲十iarctan学)=一虿Im—如j矿十1arctan丁J。
上。,,,。。型一三ln<里±!!兰2£旦虿ar吐an丁一im—萌可矿’
TwolW0VariationsVarlatlonSof0tthetneK00tRootTestleSt
LONGXia沪pang
Mathematics.JinggangshanuIliversity,Ji’an343009,PRC)
A晰act:Two
insomesituations.
KeyworcIs:
new
r00t
test5姆而and墅扼石for
are
series
withpositiVeterm
are
introducedandthecorrespondingresults
discussed.These
tests
seemmorepreciseanduseful
positiVeseries,roottest,conVergenceanddiVergencPproperty
万方数据
根值判别法的两个推广
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
龙小胖, LONG Xiao-pang
井冈山大学,数学系,江西,吉安,343009高等数学研究
STUDIES IN COLLEGE MATHEMATICS2011,14(1)
参考文献(2条)
1. 龙小胖;姜志诚 正项级数的两个新的判别法 2000(06)2. 汪林;戴正德;杨富春 数学分析问题研究与评注 1995
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gdsxyj201101019.aspx
第14卷第1期2011年1月
STUDIESINC()LLEGE
高等数学研究
MATHEMATICS
Vol-14,No.1Jan..2011
根值判别法的两个推广
龙小胖
(井冈山大学教学系.江西吉安343009)
摘要
讨论正项级数的根值判别法t若将判别极限墅缸_更改为墅洱或墅≯瓦i,则相应结果在
正项级数;根值判别法;敛散性
0173.1
一定条件下将比原判别方法更为精细.且应用范围也有所推广.
关键词
中图分类号
文献标识码A
文章编号1008—1399(2011)01.0045.03
文[1]及文[2]对正项级数的比值判别法进行讨论和推广,得到两个应用更广泛的判别法.本文对正项级数的根值判别法进行研究,得到了两个更一般的结果,即下文的定理1和定理2.
引理1[23如果
证明
当lD<土时,根据(1)式,有优
’
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lim洱=,即<1,
H暑】
利用根值判别法可知级数∑m”口一收敛,再利用引理1得级数∑n。也收敛.
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口。≥n计1≥O(,2=1,2,…),
则级数∑口。收敛当且仅当级数∑m”。。收敛.
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~
引理2
设∑以。与∑6。为两个正项级数,且
同理可得当,9>三时,级数>:盘。发散.m_
’
存在正整数N,当行>N时,不等式
口埘-*≤6埘一+i(i=O,l,2,…,m计1—7'z“一1)
_咒_72In。n当』D一去时,对级数圣去和蚤志均有
‘
m
成立,则若级数∑巩收敛必有级数∑n。收敛;若级
H=l
H=l
』D=lim孤了=土,
但前者发散而后者收敛.
定理2
数∑口。发散必有级数∑优发散.
证明
对任意n>m,存在正整数忌及i,其中
O≤i≤m廿1一m‘一1,
设∑口。为正项级数,优为大于1的自
然数.如果
使得
lim瓜一|D
’
(2)
∥≤以<研‘+i.
由条件可知对充分大的n必成立
口。≤以.
其中i=O,1,2,…,优州一m”一1,则当p<三时级数收敛;当p>三时级数发散;当ID=三时级数的敛m仇散性不能判定.
证明
.
。
再依据比较判别法可知引理2成立.
定理1
谬∑n。为正项级数,m为大于1的自
口。一l≤口。(,2=1,2,3,…),
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当』D<圭时,选取£>o使
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1
1
(1)
I口+e=r<去,
根据(2)式,存在正整数N,当7l>N时,
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一一
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一。
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1
收稿日期:2008—10—08;修改日期:2010一10一15.
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研究.Emil:longxiaopan9819@163.co札可选取s>1使
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46高等数学研究2011年1月
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6。一土,
则级数∑6。发散.又
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理l证明中的例子.
在使用以上两定理判别级数敛散性时,通常只
需取m=2即可.
容易证明,对满足条件
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同样,对正项级数∑口。,若
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可以证明,当p<1时,有
lim际=o;当p>l时,有
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这表明定理2给出的判别法也比根值判别法更
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及妻生区至之华,比值或根值判别法不能判
定理的应用不再详细举例,比如对级数∑e一朽
”Il
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别其敛散性,但用本文的定理1或定理2其敛散性
即可判别.
参考文献
[1]汪林,戴正德,杨富春.等.数学分析问题研究与评
注[M].北京:科学出版社.1995;184—185.
[2]龙小胖.姜志诚.正项级数的两个新的判别法[J].井冈
山师范学院学报,2000(6):5—7.
第14卷第1期2011年1月
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高等数学研究
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Jan..2011
谈解析函数级数展开式的一些应用
杨传富
(南京理工大学应用数学系,江苏南京210094)
摘要通过实例给出解析函数的级数展开式在求留数、积分及收敛级数求和中的具体应用.解析函数;泰勒级数I留数
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关键词
中图分类号
文献标识码A
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复变函数是一个重要的数学分支,是其它学科解决实际问题的工具.解析函数级数展开式的求解问题是复变函数教学中的重点内容.级数对于研究数学的内部结构和实际应用都很重要.许多数值方法是以级数理论为基础的.下面,结合复变函数教学,通过实例归纳总结解析函数的级数展开式在求留数、积分及收敛级数求和中的应用.
1
注1
在解题中从数学审美创造的角度出发,
蚤c叫剃黜.
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l008一1399(2011)O卜0047一02
在某些情况下会获得解决问题的突破口.两个求和级数的正弦,余弦三角级数整齐美观,出于对称美的考虑,可进行整体构造并联想到复数.
解
通过观察、比较、分析,在公式(1)中令
求级数的和
借助复变函数的幂级数展开式,可以解决一类
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三角级数的求和问题.通过转化思想,利用复数的有关知识求解往往能简化解题思路.
运用复级数的展开式
三
蓦c一”川咝号等芦=
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适当选取复数z可得到一些有用的级数求和公式.
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作者简介:杨传富(1969一),男。安徽六安人。博士.副教授,主要从事
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数学研究T作.Emaillchuanfuyang@tom.com.
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上。,,,。。型一三ln<里±!!兰2£旦虿ar吐an丁一im—萌可矿’
TwolW0VariationsVarlatlonSof0tthetneK00tRootTestleSt
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Mathematics.JinggangshanuIliversity,Ji’an343009,PRC)
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tests
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万方数据
根值判别法的两个推广
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
龙小胖, LONG Xiao-pang
井冈山大学,数学系,江西,吉安,343009高等数学研究
STUDIES IN COLLEGE MATHEMATICS2011,14(1)
参考文献(2条)
1. 龙小胖;姜志诚 正项级数的两个新的判别法 2000(06)2. 汪林;戴正德;杨富春 数学分析问题研究与评注 1995
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gdsxyj201101019.aspx