第十一章 无穷级数§11.1 常数项级数的概念与性质一、判断题 1.∑∞=1n n u 收敛,则3)3(lim 2=+-∞→n n n u u ( )2.若0lim ≠∞→n n u ,∑∞=1n nu发散。
( )3.∑∞=1n nu收敛,则∑∞=+1)10(n nu收敛。
( )4.∑∞=1n nu发散,∑∞=1n nv发散,则)(1n n nv u-∑∞=也发散。
( )5.若∑∞=1n nu收敛,则∑∞=+12n n u也收敛。
( )二、填空题1.∑∞=⋅⋅-⋅⋅⋅1)2(642)12(531n n n 该级数的前三项是 。
2.级数⋅⋅⋅-+-+-5645342312的一般项是 。
3.级数⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅+86426424222x x x x x 的一般项为 。
4.级数)21)1(1(1n n n n -+∑∞=的和为 。
三、选择题1. 下列级数中收敛的是( )(A )∑∞=+1884n n n (B )∑∞=-1848n n n n (C )∑∞=+1842n n n n (D )∑∞=⋅1842n n nn2. 下列级数中不收敛的是( )(A ))11(ln 1n n +∑∞= (B )∑∞=131n n (C )∑∞=+1)2(1n n n (D )∑∞=-+14)1(3n nnn3. 如果∑∞=1n nu收敛,则下列级数中( )收敛。
(A )∑∞=+1)001.0(n n u (B )∑∞=+11000n n u(C )∑∞=12n n u (D)∑∞=11000n nu4. 设∑∞=1n nu=2,则下列级数中和不是1的为( )(A )∑∞=+1)1(1n n n (B )∑∞=121n n (C )∑∞=22n n u (D)∑∞=12n nu四、求下列级数的和1.∑∞=+1523n nnn 2. ∑∞=+-1)12)(12(1n n n3.)122(1n n n n ++-+∑∞= 4.)1()12(11<-∑∞=-q qn n n五、判断下列级数的收敛性。
1.⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n 31916131 2. ⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n 313131313 3.n n 512130121************++⋅⋅⋅++++++ 六、已知∑∞=1n nu收敛,且0>n u ,)2,1(12⋅⋅⋅==-n u v n n 求证:∑∞=1n nv也收敛。
158§11.2 常数项级数的审敛法(1)一、判断题 1.若正项级数∑∞=1n nu收敛,则∑∞=12n nu也收敛。
( )2.若正项级数∑∞=1n n u 发散,则11lim>=+∞→r u u nn n 。
( ) 二、填空题 1.∑∞=11n p n ,当p 满足条件 时收敛。
2.若∑∞=1n nu为正项级数,且其部分和数列为{}n s ,则∑∞=1n nu收敛的充要条件是 。
三、选择题1. 下列级数中收敛的是(A )∑∞=11n nn n (B )∑∞=++1)2(1n n n n (C )∑∞=⋅123n n nn (D )∑∞=+-1)3)(1(4n n n 2.∑∞=1n nu为正项级数,下列命题中错误的是(A ) 如果11lim<=+∞→ρn n n u u ,则∑∞=1n n u 收敛。
(B)如果11lim >=+∞→ρn n n u u ,则∑∞=1n n u 发散。
(C)如果11<+n n u u ,则∑∞=1n n u 收敛。
(D)如果11>+n n u u ,则∑∞=1n n u 发散。
2. 判断∑∞=+1111n nn的收敛性,下列说法正确的是( )(A )∴>+.011n此级数收敛。
(B )∴=+∞→.0111limnn n此级数收敛。
(C )∴>+.1111n n n级数发散。
(D )以上说法均不对。
四、用比较判断法或其极限形式判定下列级数的收敛性。
1.∑∞=-1121n n 2. ∑∞=+132)1(3cos n n n n λ3.∑∞=++1)3)(1(1n n n 4.∑∞=12arctan n n5.)1cos 1(1∑∞=-n n 6.)sin (1∑∞=-n nn ππ五、用比值判断法判断下列级数的收敛性。
1.∑∞=110!n n n 2.∑∞=17!)!2(n nn n 3.∑∞=122n nn a(a 为常数) 4.∑∞=12)!(n nn n六、用根值判断法判断下列级数的收敛性。
1. nn n n )1413(1∑∞=+- 2.∑∞=--112)13(n n n n1603.∑∞=1)(n nna b ,其中0,,),(>∞→→a b a n a a n n 。
七、判断∑∞=1!n n n bn e 的收敛性。
八、设,0,>n n b a 且3,2,1,11=≤++n b b a a nn n n 1. 若∑∞=1n nb收敛,则∑∞=1n na收敛。
2.若∑∞=1n na发散,则∑∞=1n nb发散。
九、若02lim >=∞→A an nn ,问∑∞=1n n a 是否收敛?十、偶函数f(x)的二阶导数)(x f ''在x=0的某个区域内连续,且2)0(,1)0(=''=f f 。
求证:∑∞=-1]1)1([n n f 收敛。
§11.2 常数项级数的审敛法(2)一、判断题 1.若∑∞=12n nu,∑∞=12n nv都收敛,则n n n v u ∑∞=1绝对收敛。
( )2.级数∑∞=-⋅-1110)1(n n n n条件收敛的。
( ) 二、填空题1.∑∞=--11)1(n n n 的和为 。
2.级数)3,2,1,0()1(11=>⋅-∑∞=-n u u n n n n 若满足条件 则此级数收敛。
三、选择题1. 下列级数中条件收敛的是( ) (A )n n n 1)1(11∑∞=+- (B )211)1(n n n∑∞=-(C )1)1(1+-∑∞=n n n n (D ))1(1)1(1+-∑∞=n n n n2. 下列级数中绝对收敛的是( )(A )n n n1)1(1∑∞=- (B )∑∞=+-21ln )1(n n n (C )∑∞=+-11)1(n n n n (D )∑∞=+-21ln )1(n n nn四、用适当的方法判定下列级数的收敛性。
1.∑∞=-1)(cos 1(n n αα为常数) 2. ∑∞=+11n nn3.∑∞=14!n n n 4.∑∞=-⋅⋅-⋅⋅⋅⋅1)13(852)12(531n n n1625.∑⎰∞=+14411n ndxx 6.)0()1(1>+∑∞=a n an n n五、判定下列级数是否收敛?若收敛是条件收敛还是绝对收敛? 1.∑∞=---1113)1(n n n n 2.∑∞=-+-11)1ln(1)1(n n n3.∑∞=++111sinn n n ππ4.]11)1[(1nn n n+-∑∞=六、已知级数∑∞=12n n u 收敛。
证明:∑∞=1n nnu 必绝对收敛。
§11.3 幂级数一、判断题1.若幂级数n n n x a )23(1-∑∞=在x=0处收敛,则 在x=5处必收敛。
( )2.已知nn nx a∑∞=1的收敛半径为R ,则n n n x a 21∑∞=的收敛半径为R 。
( )3.n n nx a∑∞=1的收敛半径为R ,在(-R ,R )内的和为S(x),则在(-R ,R )内任一点S(x)有任意一阶导数存在。
( ) 4.nn nx a∑∞=1和nn n xb ∑∞=1的收敛半径分别为b a R R ,,则n n n nx b a∑∞=+1)(的收敛半径R=),min(b a R R 。
( ) 5.若21lim=+∞→n n n c c ,则幂级数n n n x c 21∑∞=的收敛半径为2。
( ) 二、填空题1. 幂级数n n nx n∑∞=12的收敛区间为 。
2. 幂级数n n x n )32(11-∑∞=的收敛区间为 。
3. ∑∞=--11212n n n x 的收敛区间为 ,和函数S(x)为 。
4. n n n x a ∑∞=1在x=-3时收敛,则n n nx a∑∞=1在3<x 时 。
三、选择题1. 若幂级数n n nx a∑∞=1在0x x =处收敛,则该级数的收敛半径R 满足( )(A )0x R = (B )0x R < (C )0x R ≤ (D )0x R ≥ 2. 级数∑∞=--1)5(n nnx 的收敛区间( )(A )(4,6) (B )[)6,4 (C )(]6,4 (D )[4,6] 3. 若级数∑∞=--112)2(n nn a x 的收敛域为[)4,3,则常a =( )(A )3 (B )4 (C )5 (D )以上都不对。
4. 级数n n xx n )1(11-∑∞=的和函数为( )164(A )x x ---)1ln((B ))2ln(x - (C )x ln (D )以上都不对。
四、确定下列幂级数的收敛区间。
1.nn x n ∑∞=132. ∑∞=⋅⋅⋅⋅⋅1)2(642n nn x3. nn n nn x 2)1(121⋅-+∞=∑ 4. n n x nn)2(1112-++∑∞=五、求下列幂级数的和函数。
1.)1(11<-∞=∑x xn n n 2. )1(14114<+∑∞=+x n x n n3. 1112)1(-∞=-∑+n n n x n n 并求 ∑∞=-+112)1(n n n n§11.4 函数展开成幂级数一、判断题1.若对某一函数使∃不)0()(m f,则f(x)就不能展开成x 的幂级数。
( )2.式n nn x x ∑∞=-=+0)1(11只有在(-1,1)内成立,所以由逐项积分原则,等式=+)1ln(x ∑∞=++-011)1(n n n n x 也能在(-1,1)内成立。
( )3. 函数f(x)在x=0处的泰勒级数+++''+'+nn x n f x f x f f !)0(!2)0(!1)0()0()(2必收敛于f(x)。
( )二、填空题1. )2ln()(x x f +关于x 的幂级数展开式为 ,其收敛域是 。
2.231)(2++=x x x f 展开成x+4的幂级数为 ,收敛域为 。
三、选择题1. 函数2)(x e x f -=展开成x 的幂级数为( )(A )∑∞=02!n n n x (B )∑∞=⋅-02!)1(n nn n x (C )∑∞=0!n n n x (D )∑∞=⋅-0!)1(n n n n x2.)0()(n f存在是f(x)可展开成x 的幂级数的( )(A )充要条件 (B )充分但非必要条件(C )必要而不充分条件 (D )既不是充分条件也非必要条件3.),()(+∞-∞在x f 内展开成x 的幂级数,则下列条件中只有( )是必要的。