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数学
题目

下列级数绝对收敛的是()A.sum _(n=1)^infty dfrac ({(-1))^n+1}(2n+1)B.sum _(n=1)^infty dfrac ({(-1))^n+1}(2n+1)C.sum _(n=1)^infty dfrac ({(-1))^n+1}(2n+1)D.sum _(n=1)^infty dfrac ({(-1))^n+1}(2n+1)

下列级数绝对收敛的是()

A.

B.

C.

D.

题目解答

答案

选项A:因为,且,故可知与同敛散,由级数的定义可知发散,故可知发散,所以A错误;

选项B:因为,根据比值判别法,有

,故收敛,从而绝对收敛,故B正确;

选项C:因为,且,所以,由级数的定义可知发散,根据比较判别法可知发散,故C错误;

选项D:因为,

,根据比值判别法可知发散,故D错误;

综上所述故选B

解析

考查要点:本题主要考查级数的绝对收敛性判断,涉及绝对收敛的定义、比较判别法、比值判别法的应用,以及常见级数的收敛性判断。

解题核心思路:

  1. 绝对收敛的定义:若级数的绝对值级数收敛,则原级数绝对收敛。
  2. 逐项分析:对每个选项写出绝对值级数,分别判断其收敛性。
  3. 关键判别法:
    • 比较判别法:与调和级数或已知收敛级数比较。
    • 比值判别法:计算极限判断级数收敛性。

破题关键点:

  • 选项B:通过比值判别法判断绝对级数收敛。
  • 选项D:利用极限形式的比值判别法,注意$\sin x \approx x$的近似。

选项A

绝对值级数为$\sum_{n=1}^{\infty} \dfrac{1}{2n+1}$。
比较判别法:
当$n$足够大时,$\dfrac{1}{2n+1} > \dfrac{1}{3n}$,而$\sum \dfrac{1}{n}$发散,故原级数发散。
结论:不绝对收敛。

选项B

绝对值级数为$\sum_{n=1}^{\infty} \dfrac{n^{10}}{2^n}$。
比值判别法:
$\lim_{n \to \infty} \dfrac{(n+1)^{10}/2^{n+1}}{n^{10}/2^n} = \lim_{n \to \infty} \dfrac{(n+1)^{10}}{2n^{10}} = \dfrac{1}{2} < 1$
结论:绝对级数收敛,故原级数绝对收敛。

选项C

绝对值级数为$\sum_{n=1}^{\infty} \dfrac{1}{\ln(n+1)}$。
比较判别法:
当$n \geq 2$时,$\ln(n+1) < n$,故$\dfrac{1}{\ln(n+1)} > \dfrac{1}{n}$,而$\sum \dfrac{1}{n}$发散,故原级数发散。
结论:不绝对收敛。

选项D

绝对值级数为$\sum_{n=1}^{\infty} 3^n \sin\left(\dfrac{\pi}{2^n}\right)$。
比值判别法:
当$n$足够大时,$\sin\left(\dfrac{\pi}{2^n}\right) \approx \dfrac{\pi}{2^n}$,故
$\lim_{n \to \infty} \dfrac{3^{n+1} \cdot \dfrac{\pi}{2^{n+1}}}{3^n \cdot \dfrac{\pi}{2^n}} = \lim_{n \to \infty} \dfrac{3}{2} = \dfrac{3}{2} > 1$
结论:绝对级数发散,故原级数不绝对收敛。

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