AMKbook.Net Задачи должны иметь решение
Реклама

Задача №1783

Условие

Исследовать на сходимость ряд \(\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{(-1)^{n+1}}{2n-1}\).

Решение

Заданный ряд является знакочередующимся. Рассмотрим ряд из модулей членов данного ряда: \(\sum\limits_{n=1}^{\infty}\left|\frac{(-1)^{n+1}}{2n-1}\right|=\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{1}{2n-1}\). Сравним данный ряд с гармоническим рядом \(\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n}\), используя признак сравнения в предельной форме:

\[ \lim_{n\to\infty}\frac{\frac{1}{n}}{\frac{1}{2n-1}} =\lim_{n\to\infty}\left(2-\frac{1}{n}\right) =2. \]

Ряд \(\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n}\) расходится, поэтому согласно признаку сравнения будет расходиться и ряд \(\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{1}{2n-1}\). Проверим выполнение условий признака Лейбница для заданного знакочередующегося ряда:

\[ \lim_{n\to\infty}\frac{1}{2n-1}=0;\;\frac{1}{2n-1}\gt\frac{1}{2(n+1)-1}. \]

Оба условия признака Лейбница выполнены, однако ряд из модулей расходится, поэтому ряд \(\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{(-1)^{n+1}}{2n-1}\) сходится условно.

Ответ:

Ряд сходится условно.

Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №9Ряды
Параграф №1Числовые ряды
Задача №2790