题目
1.(单选题)-|||-幂级数∑nx^n;的收敛半径与收敛区域为-|||-A 收敛半径 R=1, 收敛区间 (-1,1)-|||-B 收敛半径 R=1 收敛区间 [ -1,1] -|||-C 收敛半径 R=2. 收敛区间 [ -2,2] -|||-D 收敛半径 R=2. 收敛区间 (-2,2)

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定幂级数的收敛半径
幂级数 $\sum_{n=0}^{\infty} nx^n$ 的收敛半径可以通过比值判别法来确定。比值判别法的公式为:
$$
R = \lim_{n \to \infty} \left| \frac{a_n}{a_{n+1}} \right|
$$
其中 $a_n = nx^n$。因此,我们有:
$$
R = \lim_{n \to \infty} \left| \frac{nx^n}{(n+1)x^{n+1}} \right| = \lim_{n \to \infty} \left| \frac{n}{(n+1)x} \right| = \lim_{n \to \infty} \left| \frac{n}{n+1} \cdot \frac{1}{x} \right| = \frac{1}{|x|}
$$
为了使幂级数收敛,上述极限必须小于1,即:
$$
\frac{1}{|x|} < 1 \Rightarrow |x| > 1
$$
因此,收敛半径 $R = 1$。
步骤 2:确定幂级数的收敛区间
收敛半径 $R = 1$ 表示幂级数在 $|x| < 1$ 的区间内收敛。接下来,我们需要检查端点 $x = 1$ 和 $x = -1$ 的情况。
- 当 $x = 1$ 时,幂级数变为 $\sum_{n=0}^{\infty} n$,这是一个发散的级数。
- 当 $x = -1$ 时,幂级数变为 $\sum_{n=0}^{\infty} n(-1)^n$,这是一个发散的交错级数。
因此,幂级数在端点 $x = 1$ 和 $x = -1$ 处发散,收敛区间为 $(-1, 1)$。
幂级数 $\sum_{n=0}^{\infty} nx^n$ 的收敛半径可以通过比值判别法来确定。比值判别法的公式为:
$$
R = \lim_{n \to \infty} \left| \frac{a_n}{a_{n+1}} \right|
$$
其中 $a_n = nx^n$。因此,我们有:
$$
R = \lim_{n \to \infty} \left| \frac{nx^n}{(n+1)x^{n+1}} \right| = \lim_{n \to \infty} \left| \frac{n}{(n+1)x} \right| = \lim_{n \to \infty} \left| \frac{n}{n+1} \cdot \frac{1}{x} \right| = \frac{1}{|x|}
$$
为了使幂级数收敛,上述极限必须小于1,即:
$$
\frac{1}{|x|} < 1 \Rightarrow |x| > 1
$$
因此,收敛半径 $R = 1$。
步骤 2:确定幂级数的收敛区间
收敛半径 $R = 1$ 表示幂级数在 $|x| < 1$ 的区间内收敛。接下来,我们需要检查端点 $x = 1$ 和 $x = -1$ 的情况。
- 当 $x = 1$ 时,幂级数变为 $\sum_{n=0}^{\infty} n$,这是一个发散的级数。
- 当 $x = -1$ 时,幂级数变为 $\sum_{n=0}^{\infty} n(-1)^n$,这是一个发散的交错级数。
因此,幂级数在端点 $x = 1$ 和 $x = -1$ 处发散,收敛区间为 $(-1, 1)$。