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想知道是发散还是收敛?教你几个超实用的判断方法!

当你面对一个数列或函数,想要判断它是发散还是收敛时,可以尝试以下几个实用方法:

首先,观察数列或函数的极限。如果数列的极限存在且为有限值,那么它是收敛的;如果极限不存在或为无穷大,那么它是发散的。例如,对于数列 \(a_n = \frac{1}{n}\),当 \(n\) 趋向于无穷大时,\(a_n\) 趋向于 0,因此这个数列是收敛的。

其次,利用比值测试。对于正项数列 \(a_n\),如果 \(\lim_{n \to \infty} \frac{a_{n+1}}{a_n} = L\),当 \(L 1\) 时,数列发散;当 \(L = 1\) 时,测试不确定。例如,对于数列 \(a_n = 2^n\),\(\frac{a_{n+1}}{a_n} = 2\),因此数列发散。

再者,使用根值测试。对于正项数列 \(a_n\),如果 \(\lim_{n \to \infty} \sqrt[n]{a_n} = L\),当 \(L 1\) 时,数列发散;当 \(L = 1\) 时,测试不确定。例如,对于数列 \(a_n = \left(\frac{3}{2}\right)^n\),\(\sqrt[n]{a_n} = \frac{3}{2}\),因此数列发散。

最后,考虑比较测试。如果数列 \(a_n\) 可以与另一个已知收敛或发散的数列 \(b_n\) 进行比较,那么可以通过比较它们的大小关系来判断 \(a_n\) 的收敛性。例如,对于数列 \(a_n = \frac{1}{n^2}\),可以与 \(b_n = \frac{1}{n}\) 比较,因为 \(b_n\) 发散,而 \(a_n\) 收敛。

通过这些方法,你可以更准确地判断数列或函数的收敛性。