题目
6【判断题】(10分)若lim_(ntoinfty)|(c_(n))/(c_(n+1))|=2,则幂级数sum_(n=1)^inftyc_(n)x^2n的收敛半径为2。A. 对B. 错
6【判断题】(10分)
若$\lim_{n\to\infty}|\frac{c_{n}}{c_{n+1}}|=2$,则幂级数$\sum_{n=1}^{\infty}c_{n}x^{2n}$的收敛半径为2。
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
考查要点:本题主要考查幂级数收敛半径的求解方法,特别是当幂级数中的变量指数为非线性(如$x^{2n}$)时的处理方式。
解题核心思路:
- 变量替换:将$x^{2n}$视为$y^n$(令$y = x^2$),将原级数转化为标准形式$\sum c_n y^n$。
- 应用比值法:利用已知条件$\lim_{n\to\infty} \left| \frac{c_n}{c_{n+1}} \right| = 2$,求出关于$y$的收敛半径$R_y = 2$。
- 变量还原:将$y = x^2$代入,得到关于$x$的收敛半径$R = \sqrt{2}$,从而判断原题结论是否正确。
破题关键点:
- 指数非线性处理:通过变量替换将$x^{2n}$转化为$y^n$,简化问题。
- 收敛半径的转换:注意从$y$的收敛半径转换到$x$的收敛半径时需开平方。
-
变量替换:
设$y = x^2$,则原幂级数$\sum_{n=1}^\infty c_n x^{2n}$可改写为$\sum_{n=1}^\infty c_n y^n$。 -
求关于$y$的收敛半径:
根据比值法,级数$\sum_{n=1}^\infty c_n y^n$的收敛半径$R_y$满足:
$R_y = \lim_{n \to \infty} \left| \frac{c_n}{c_{n+1}} \right| = 2$
因此,该级数在$y$中的收敛域为$|y| < 2$。 -
变量还原:
将$y = x^2$代入,得$|x^2| < 2$,即$|x| < \sqrt{2}$。
因此,原级数的收敛半径为$\sqrt{2}$,而非题目中给出的$2$。
结论:原题说法错误,正确答案为B。