下列级数条件收敛的是 ( )A. sum _(n=1)^infty ((-1))^ndfrac (1)({n)^2}B. sum _(n=1)^infty ((-1))^ndfrac (1)({n)^2}C. sum _(n=1)^infty ((-1))^ndfrac (1)({n)^2}D. sum _(n=1)^infty ((-1))^ndfrac (1)({n)^2}
下列级数条件收敛的是 ( )
A.
B. 
C. 
D. 
题目解答
答案
## A. 
### 步骤 1: 分析
该级数为交错级数,其中项的绝对值为
。根据 p-级数测试,当 p > 1 时,
收敛。因此,该级数的绝对值级数
收敛。
### 结论
因为绝对值级数收敛,所以这个级数是绝对收敛的,而不是条件收敛。
## B. 
### 步骤 2: 分析
该级数为交错级数,其中项的绝对值形式为
,随着 n 增加,其行为类似于
,根据 p-级数测试,当 p > 1 时级数收敛。因此,该级数的绝对值级数也收敛。
### 结论
因为绝对值级数收敛,所以这个级数是绝对收敛的,而不是条件收敛。
## C. 
### 步骤 3: 分析
该级数为交错级数,其中项的绝对值形式为
,随着 n 增加,其行为类似于
,根据调和级数测试,
发散。因此,该级数的绝对值级数发散。
### 结论
因为绝对值级数发散,但由交错级数收敛准则(莱布尼茨判别法),该级数收敛。因此,这个级数是条件收敛的。
## D. 
### 步骤 4: 分析
该级数为交错几何级数,其中项的绝对值形式为
,这是一个几何级数,其公比
。由几何级数测试,当 |r| < 1 时,级数收敛。因此,该级数的绝对值级数收敛。
### 结论
因为绝对值级数收敛,所以这个级数是绝对收敛的,而不是条件收敛。
## 最终答案
根据以上分析,条件收敛的级数是 **C.
**。
解析
条件收敛的判断需要满足两个条件:
- 原级数收敛(通常利用交错级数判别法,即莱布尼茨判别法);
- 绝对值级数发散(通过比较法或p-级数、几何级数等判别)。
本题需逐一分析四个选项的级数是否满足上述条件。关键点在于:
- 绝对收敛的级数(绝对值级数收敛)直接排除;
- 条件收敛的级数需原级数收敛但绝对值级数发散。
A. $\dfrac {10}{7}-(-1)}^{n}\dfrac {1}{{n}^{2}}$
绝对值级数分析
假设题目实际为 $\sum (-1)^n \frac{1}{n^2}$,其绝对值级数为 $\sum \frac{1}{n^2}$,属于 p-级数($p=2>1$),绝对收敛。
结论:绝对收敛,排除。
B. $\sum _{n=1}^{\infty }{(-1)}^{n}\dfrac {1}{\sqrt {{n}^{3}}+3}$
绝对值级数分析
通项 $\frac{1}{\sqrt{n^3}+3} \approx \frac{1}{n^{3/2}}$(当$n$较大时),属于 p-级数($p=3/2>1$),绝对收敛。
结论:绝对收敛,排除。
C. $\sum _{n=1}^{\infty }{(-1)}^{n}\dfrac {1}{n+3}$
绝对值级数分析
绝对值级数为 $\sum \frac{1}{n+3}$,当$n$较大时近似于 $\sum \frac{1}{n}$(调和级数),发散。
原级数收敛性
通项 $\frac{1}{n+3}$ 单调递减且极限为$0$,满足 莱布尼茨判别法,原级数收敛。
结论:条件收敛。
D. ${(-1)}^{n}\dfrac {1}{{2}^{n}}$
绝对值级数分析
绝对值级数为 $\sum \frac{1}{2^n}$(公比$r=1/2<1$的几何级数),绝对收敛。
结论:绝对收敛,排除。