18.(导选题,5,0分)-|||-在下列无穷级数中,收敛的级数是 ()-|||-A sum _(n=1)^infty (sqrt (n+1)-sqrt (n));-|||-B sum _(n=1)^infty ((dfrac {n)(n+1))}^n-|||-sum _(n=1)^infty ln (1+dfrac (1)(n));-|||-D sum _(n=1)^infty dfrac ({(-1))^n-1}({n)^2+1}.

题目解答
答案

解析
本题考查无穷级数的收敛性判断,需结合多种判别方法逐一分析选项。关键点在于:
- 通项是否趋于零:若通项不趋于零,级数必发散;
- 比较判别法:与已知收敛性级数(如$p$-级数)比较;
- 绝对收敛性:若绝对级数收敛,则原级数绝对收敛;
- 特殊级数性质:如调和级数发散,交错级数的处理等。
选项A:$\sum _{n=1}^{\infty }(\sqrt {n+1}-\sqrt {n})$
通项化简
$\sqrt{n+1} - \sqrt{n} = \frac{1}{\sqrt{n+1} + \sqrt{n}} \approx \frac{1}{2\sqrt{n}}$
收敛性判断
比较于发散的$p$-级数$\sum \frac{1}{\sqrt{n}}$($p=1/2 < 1$),由比较判别法知发散。
选项B:$\sum _{n=1}^{\infty }\left(\dfrac{n}{n+1}\right)^{n}$
通项极限
$\lim_{n \to \infty} \left(1 - \frac{1}{n+1}\right)^n = \lim_{n \to \infty} e^{-n/(n+1)} = e^{-1} \neq 0$
必要条件不满足
通项不趋于零,级数发散。
选项C:$\sum _{n=1}^{\infty }\ln \left(1+\dfrac{1}{n}\right)$
通项近似
$\ln\left(1+\frac{1}{n}\right) \approx \frac{1}{n}$(泰勒展开)
收敛性判断
比较于发散的调和级数$\sum \frac{1}{n}$,由比较判别法知发散。
选项D:$\sum _{n=1}^{\infty }\dfrac{{(-1)}^{n}-1}{{n}^{2}+1}$
绝对值分析
当$n$为偶数时,分子为$0$;当$n$为奇数时,分子为$2$。
绝对值通项为$\frac{2}{n^2 +1}$(奇数项),比较于收敛的$p$-级数$\sum \frac{1}{n^2}$($p=2 > 1$),由比较判别法知绝对收敛。