题目
判断:对于正项级数sum_(n=1)^inftyu_(n),若当n→∞时,u_(n)与(1)/(n^2)为等价无穷小量,则sum_(n=1)^inftyu_(n)一定收敛.()A. 对B. 错
判断:对于正项级数$\sum_{n=1}^{\infty}u_{n}$,若当n→∞时,$u_{n}$与$\frac{1}{n^{2}}$为等价无穷小量,则$\sum_{n=1}^{\infty}u_{n}$一定收敛.()
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
考查要点:本题主要考查正项级数的收敛性判断,特别是极限比较审敛法的应用。
解题核心思路:
题目中给出通项$u_n$与$\frac{1}{n^2}$为等价无穷小量,即$\lim_{n \to \infty} \frac{u_n}{\frac{1}{n^2}} = 1$。根据极限比较审敛法,若两个正项级数的通项比值的极限为正常数,则它们的敛散性一致。由于$\sum \frac{1}{n^2}$是收敛的$p$-级数($p=2>1$),因此原级数$\sum u_n$也必然收敛。
破题关键点:
- 等价无穷小的转化:将$u_n$与$\frac{1}{n^2}$的等价关系转化为极限形式。
- 极限比较法的条件:确认极限值为正常数,从而直接判断级数的敛散性。
根据题意,$u_n$与$\frac{1}{n^2}$为等价无穷小量,即:
$\lim_{n \to \infty} \frac{u_n}{\frac{1}{n^2}} = 1.$
应用极限比较审敛法:
- 选择比较级数:取比较级数为$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^2}$,其收敛性已知($p=2>1$)。
- 验证极限条件:由于$\lim_{n \to \infty} \frac{u_n}{\frac{1}{n^2}} = 1$(正常数),根据极限比较法,$\sum u_n$与$\sum \frac{1}{n^2}$的敛散性相同。
- 结论:因$\sum \frac{1}{n^2}$收敛,故$\sum u_n$也收敛。