比较审敛法

比较审敛法(Direct comparison test)是一种判定级数是否收敛的方法。

无穷级数
无穷级数

定理

设两个级数  ,且 

如果级数 收敛,则级数 收敛;


设两个级数  ,且 

如果级数 发散,则级数 发散。

证明

证明1

  时,则有 

当级数 收敛时,数列 有界,从而数列 有界,所以级数 收敛;

当级数 发散时,数列 无界,从而数列 无界,所以级数 发散。

证明2

设有级数  ,其中 绝对收敛( 收敛)。不失一般性地假设对于任何正整数n,都满足 。考虑它们的部分和 由于 绝对收敛,存在实数T,使得 成立。

对于任意n,都有  (因满足 )

由于 为单调不下降序列, 为单调不上升序列(隨著n上升,屬於 的便多過屬於 ),给定  都属于闭区间 ,当N趋向无穷大时,这个区间的长度 趋向于0。这表明 是一个柯西序列,因此收敛于一个极限值。因此 绝对收敛。

参见