定理5 (Cauchy判别法2)设 是正项级数,
(1)如果从某一项开始(即存在 ,当 时),存在规律 ( 为常数),那么,有级数 收敛;
(2)如果从某一项开始, ,那么,有级数 发散.
例2 试判断级数 的敛散性.
解 运用定理2得,
, 显然,这样的极限是不存在的,运用定理2,3,4是无法解决的,下面,我们运用定理5来解决问题,有:
,那么由定理5知,原级数收敛.
注 凡是可以用比式判别法(达朗贝尔判别法)判定敛散性的正项级数一定可以使用根式判别法(Cauchy判别法)进行判断,这也是我们研究根式判别法的意义所在,它的级别更高,使用起来更加方便.源'自:751`!论~文'网www.751com.cn
4 正项级数敛散性Cauchy判别法的推广
4.1 广义Cauchy判别法一
定理6 设 是正项级数,若 ( 是大于1的正整数),那么:
(1)当 时,级数发散;
(2)当 时,级数收敛;
(3)当 时,级数可能收敛也可能发散.
证明 因为 ,由极限的定义知: 当 时,有:
,
当 时,有 足够小,使得 ,那么,存在 ,当 时,即 ,故而有 ,所以原级数 发散
当 时,有 足够小,使得 ,那么,存在 ,当 时, 成立,又因为 (m 1),而正项级数 收敛( ),那么由比较判别法知,级数 收敛,所以原级数 收敛.
当 时,取 为 级数 ,那么,有: .
但是发现: 收敛, 发散,所以,当 时,级数可能发散也可能收敛.
4.2 广义Cauchy判别法二
定理7 设 是正项级数,如果 (其中 ),那么:
(1)当 时,级数发散;
(2)当 时,级数收敛;
(3)当 时,级数可能收敛也可能发散.