题目
如果级数 sum _(n=1)^infty dfrac ({(2x-a))^n}(2n-1) 的收敛区间是(3,4)则 a=-|||-A. 3 B. 4 C. 5
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查幂级数收敛区间的求解方法,涉及比值法(达朗贝尔判别法)的应用,以及根据收敛区间反推参数的值。
解题核心思路:
- 确定收敛半径:通过比值法求出级数的收敛半径,得到关于变量$x$的不等式。
- 建立方程:将题目给出的收敛区间端点代入不等式,解出参数$a$的值。
破题关键点:
- 比值法求极限:计算相邻项的绝对值比值的极限,确定收敛条件。
- 区间端点对应:根据收敛区间的端点与参数$a$的关系,建立方程求解。
步骤1:应用比值法求收敛半径
级数通项为$a_n = \dfrac{(2x - a)^n}{2n - 1}$,计算相邻项比值的极限:
$\rho = \lim_{n \to \infty} \left| \dfrac{a_{n+1}}{a_n} \right| = \lim_{n \to \infty} \dfrac{(2x - a)^{n+1}}{2(n+1) - 1} \cdot \dfrac{2n - 1}{(2x - a)^n} = |2x - a| \cdot \lim_{n \to \infty} \dfrac{2n - 1}{2n + 1} = |2x - a|$
步骤2:确定收敛条件
当$\rho < 1$时级数绝对收敛,即:
$|2x - a| < 1 \quad \Rightarrow \quad -1 < 2x - a < 1$
解得:
$\dfrac{a - 1}{2} < x < \dfrac{a + 1}{2}$
步骤3:代入收敛区间求参数$a$
题目给出收敛区间为$(3, 4)$,因此:
$\dfrac{a + 1}{2} = 4 \quad \Rightarrow \quad a = 7$
验证左端点:
$\dfrac{a - 1}{2} = 3 \quad \Rightarrow \quad a = 7$
结论:$a = 7$。