题目
级数 ( ) A 绝对收敛 B 条件收敛 C 发散 D 无法确定
级数
( )
A 绝对收敛
B 条件收敛
C 发散
D 无法确定
题目解答
答案
级数
根据莱布尼茨判别法,
,

级数
收敛
对于级数
调和级数
发散

故级数
发散
故级数
条件收敛
故本题选B
解析
考查要点:本题主要考查交错级数的收敛性判断,涉及莱布尼茨判别法和绝对收敛与条件收敛的区别。
解题核心思路:
- 判断原级数是否收敛:利用莱布尼茨判别法,验证通项绝对值是否单调递减且极限为0。
- 判断绝对收敛性:将原级数取绝对值后,通过比较判别法或积分判别法判断其发散性。
破题关键点:
- 莱布尼茨判别法的条件:通项绝对值$\frac{1}{2n-1}$需满足单调递减且极限为0。
- 绝对值级数的发散性:通过比较$\sum \frac{1}{2n-1}$与调和级数$\sum \frac{1}{n}$的敛散性,得出绝对值级数发散。
步骤1:判断原级数收敛性
原级数为$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^n}{2n-1}$,属于交错级数形式$\sum (-1)^n a_n$,其中$a_n = \frac{1}{2n-1}$。
验证莱布尼茨判别法条件:
- 单调性:当$n$增大时,分母$2n-1$递增,故$a_n = \frac{1}{2n-1}$单调递减。
- 极限为0:$\lim_{n \to \infty} \frac{1}{2n-1} = 0$。
结论:原级数收敛。
步骤2:判断绝对收敛性
取绝对值后,级数变为$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{2n-1}$。
比较判别法:
- 与调和级数$\sum \frac{1}{n}$比较,计算极限:
$\lim_{n \to \infty} \frac{\frac{1}{2n-1}}{\frac{1}{n}} = \lim_{n \to \infty} \frac{n}{2n-1} = \frac{1}{2}.$ - 因$\frac{1}{2}$为正常数,且$\sum \frac{1}{n}$发散,故$\sum \frac{1}{2n-1}$发散。
结论:原级数不绝对收敛。
综合结论
原级数收敛但不绝对收敛,故为条件收敛。