Сходимость рядов
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 9
ВАРИАНТ 9.3.
Найти область сходимости указанных рядов
9.3.1.
а)
По признаку Лейбница для знакопеременных
рядов
ряд сходится условно (соответствующий
ряд Дирихле расходиться)
.
б)
Отсюда следует, что при
ряд сходится, т.е. при
.
При
ряд расходится.
Рассмотрим случай
Для данного ряда выполняется теорема
Лейбница для знакопеременных рядов
Ряд сходится условно, т.к. ряд
При
аналогично получим ряд
,
ряд сходится условно.
Ответ:
9.3.2.
а)
.
По признаку Даламбера ряд сходится,
если
.
Ряд будет сходится при
Первый случай
или
В промежутке
ряд сходится.
Второй случай
В промежутке 1<x<l
ряд сходится. Объединяем интервалы и
получим
.
Рассмотрим концы интервала.
При x=1 получим ряд
,
т.е. ряд вида — -1+1-1+1-1+…
Данный ряд расходится, т.к. его сумма имеет два различных предела (колеблющийся ряд).
При
получим ряд
т.е. ряд вида 1+1+1+…; ряд расходится, т.к.
б)
Ряд будет сходиться при
.
1)
в интервале
ряд сходится.
2)
в интервале 3<x<8 ряд сходится.
Общий интервал сходимости –2<x<8.
На концах интервала х=-2, имеем ряд:
— расходящийся гармонический ряд.
в п.9.3.1 б) показано, что ряд сходится условно.
Ответ: (-2,8]
9.3.3.
а)
Ряд сходится при условии
1)
Решим неравенство:
корней нет, следовательно:
— всегда.
Ветви параболы направлены вверх, получаем
два интервала:
Здесь ряд сходится.
Исследуем концы интервалов:
1)
.
Получаем ряд:
.
Ряд расходится, т.к. все его члены не
меньше расходящегося гармонического
ряда
.
2)
б)
.
Ряд сходится при
.
1)
интервал сходимости
.
2)
интервал сходимости
.
Исследуем границы интервала.
1)
По теореме Лейбница ряд сходится, причем
условно, т.к. ряд
— расходится.
2)
.
Сравним с рядом
по второму признаку сравнения
расходится, то расходится и ряд
.
3.9.4.
а)
Ряд сходится при
1)
тогда
корней нет,
.
Решаем неравенство:
.
Решаем полученное неравенство:
В промежутке (1,3) ряд сходится.
На концах интервала имеем:
1)
Ряд расходится, т.к.
.
2)
б)
Ряд сходится при условии
или
Интервал сходимости
.
На концах интервала.
1)
— ряд расходится, т.к. расходится ряд
.
2)
Ряд, как предыдущий, но все члены отрицательны.
9.3.5.
а)
Ряд сходится при условии
.
1)
2)
Исследуем концы интервала:
1)
2)
б)
Ряд сходится при условии
откуда
9.3.6.
а)
Ряд сходится при
и корней нет, следовательно, имеет условие
Интервал сходимости
.
Исследуем концы интервалов:
1)
Ряд знакочередующийся, проверим условие Лейбница
— выполняется
Ряд сходится при
Получим такой же ряд.
б)
Проверяем признак Даламбера:
Условие сходимости
На концах интервала имеем:
1)
Ряд знакочередующийся, признак Лейбница выполняется.
Ряд сходится условно при
.
Получим такой же ряд, но члены имеют обратные знаки.
.
9.3.7.
а)
Проверяем концы интервалов
1)
Признак Лейбница выполняется, ряд сходится.
При
получится такой же ряд (т.к. x
в четной степени).
б)
9.3.8.
а)
Условие сходимости
.
Найдем дискриминант знаменателя: D=64-72<0. Условие принимает вид
Интервал сходимости
.
На концах интервала
Получаем один и тот же ряд
.
Члены этого ряда не меньше членов ряда
,
следовательно, ряд расходится.
б)
Условие сходимости
На краях интервалов:
1)
.
Получается ряд:
Ряд знакочередующийся, по признаку Лейбница сходится.
2)
9.3.9.
а)
1. Если
,
т.е.
и необходимо решить неравенство:
.
Получается интервал
.
2.
Интервал с учетом
.
На концах интервала:
1)
Ряд сходится. Аналогично при
.
.
б)
Интервал сходимости определяется неравенством
9.3.10.
а)
Найдем дискриминант числителя
б)
1)
2)
1.
2.