题目
若 lim_(n to infty) u_n = 0,则级数 sum_(n=1)^infty u_n()A. 一定收敛B. 一定发散C. 绝对收敛D. 可能收敛可能发散
若 $\lim_{n \to \infty} u_n = 0$,则级数 $\sum_{n=1}^{\infty} u_n$()
A. 一定收敛
B. 一定发散
C. 绝对收敛
D. 可能收敛可能发散
题目解答
答案
D. 可能收敛可能发散
解析
考查要点:本题主要考查级数收敛的必要条件与充分条件的区别,以及常见级数的收敛性判断。
解题核心思路:
级数收敛的必要条件是通项极限$\lim_{n \to \infty} u_n = 0$,但该条件并非充分条件。即通项趋于0时,级数可能收敛也可能发散,需结合具体通项形式进一步判断。
破题关键点:
- 明确必要条件与充分条件的区别。
- 通过正反例证(如$\sum \frac{1}{n^2}$收敛与$\sum \frac{1}{n}$发散)说明结论。
必要条件与充分条件的辨析:
若级数$\sum_{n=1}^{\infty} u_n$收敛,则必有$\lim_{n \to \infty} u_n = 0$。但反过来,即使$\lim_{n \to \infty} u_n = 0$,级数也可能发散。因此,通项趋于0仅是级数收敛的必要条件,而非充分条件。
典型例证:
- 收敛示例:
级数$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^2}$满足$\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n^2} = 0$,且该级数是$p$-级数($p=2>1$),故绝对收敛。 - 发散示例:
级数$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n}$满足$\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} = 0$,但该级数是发散的调和级数。
选项分析:
- A. 一定收敛:错误,存在发散的反例。
- B. 一定发散:错误,存在收敛的正例。
- C. 绝对收敛:错误,未限定通项符号或绝对值条件。
- D. 可能收敛可能发散:正确,符合必要条件的特性。