无穷级数与收敛
根值判别法
根值判别法追问:通过对每项大小取 n 次方根所提取出的、每项典型的缩放因子是多少?若该缩放因子最终低于一,则各项以几何方式衰减,级数收敛;若它超过一,则各项甚至不趋于零,级数发散。当一项本身是 n 次幂时,这是天然的判别法。
形式上,令 L = limsup |a_n|^{1/n}(上极限,它在广义实数中总是存在)。则:若 L < 1,级数绝对收敛;若 L > 1,级数发散;若 L = 1,判别法无效。使用上极限而非普通极限,使得即便 |a_n|^{1/n} 振荡,根值判别法依然适用,这也是它在初等的比值型判别法中理论上最为锐利的原因之一。
与比值判别法的精确比较:凡比值判别法能下结论之处,根值判别法都给出相同结论,但存在根值判别法能判定而比值判别法不能的级数。代价是 n 次方根有时比比值更难计算。与比值判别法一样,它恰在 L = 1 处无能为力,那里 p-级数再次构成边界例子。
对 sum (n/(2n+1))^n,|a_n|^{1/n} = n/(2n+1) -> 1/2 < 1,故级数收敛。对 sum (1 + 1/n)^{-n^2},根值判别法能利落地处理这个 n 次幂。
当各项为 n 次幂时,取 n 次方根是天然之举。
又称
另见