无穷级数与收敛
交错级数判别法
当一个级数的各项每一步都变号——正、负、正、负——部分和便不再朝一个方向攀升,而是来回跳动,每次过冲都比上一次更小。若各项的大小稳步收缩到零,这些振荡便会收拢到某一个值,犹如阻尼摆逐渐归于静止。这就是交错级数判别法。
确切地说(莱布尼茨):设 b_n > 0,b_n 递减(b_{n+1} <= b_n)且 b_n -> 0。则交错级数 sum (-1)^{n} b_n(或 sum (-1)^{n+1} b_n)收敛。而且其和介于任意相邻两个部分和之间,由此给出极有用的误差界:前 N 项之后的余项其绝对值至多为 b_{N+1},且符号与第一个被略去的项相同。
两个假设都重要。单调递减不可随意舍弃——若 b_n 仅趋于零却非单调,结论可能失效。而且该判别法只给出收敛,并非绝对收敛;一个级数可能通过此判别法,其绝对值级数却发散,此时收敛仅是条件性的。
交错调和级数 1 - 1/2 + 1/3 - 1/4 + ... 有 b_n = 1/n 递减趋于 0,故收敛(到 ln 2)。然而 sum 1/n 发散,故其收敛是条件性的。
通过交错级数判别法并不蕴含绝对收敛。
又称
另见