达朗贝尔判别法的证明，达朗贝尔比值判别法适用于一切正项级数吗

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一、比值审敛法是什么

1、比值审敛法是判别级数敛散性的一种方法，又称为达朗贝尔判别法（D'Alembert's test）。

2、达朗贝尔（1717～1783）法国著名的物理学家、数学家和天文学家。1717年11月17日生于巴黎，1783年10月29日卒于巴黎。

3、一生研究了大量课题，完成了涉及多个科学领域的论文和专著，其中最著名的有八卷巨著《数学手册》、力学专著《动力学》、23卷的《文集》、《百科全书》的序言等等。

4、数学是达朗贝尔研究的主要课题，他是数学分析的主要开拓者和奠基人。达朗贝尔为极限作了较好的定义，但他没有把这种表达公式化。波义尔做出这样的评价：达朗贝尔没有摆脱传统的几何方法的影响，不可能把极限用严格形式阐述；但他是当时几乎唯一一位把微分看成是函数极限的数学家。

5、达朗贝尔是十八世纪少数几个把收敛级数和发散级数分开的数学家之一，并且他还提出了一种判别级数绝对收敛的方法——达朗贝尔判别法，即现在还使用的比值判别法；他同时是三角级数理论的奠基人；达朗贝尔为偏微分方程的出现也做出了巨大的贡献。

6、1746年他发表了论文《张紧的弦振动是形成的曲线研究》，在这篇论文里，他首先提出了波动方程，并于1750年证明了它们的函数关系；1763年，他进一步讨论了不均匀弦的振动，提出了广义的波动方程；另外，达朗贝尔在复数的性质、概率论等方面也都有所研究，而且他还很早就证明了代数基本定理。

7、达朗贝尔在数学领域的各个方面都有所建树，但他并没有严密和系统的进行深入的研究，他甚至曾相信数学知识快穷尽了。但无论如何，十九世纪数学的迅速发展是建立在他们那一代科学家的研究基础之上的，达朗贝尔为推动数学的发展做出了重要的贡献。

二、判别级数收敛性的方法有哪些

1、上面几楼说的都对，但是都不全。我来说个全一些的。（纯手工，绝非copy党）

2、首先要说明的是：没有最好用的判别法！所有判别法都是因题而异的，要看怎么出，然后才选择最恰当的判别法。下面是一些常用的判别法：

3、一、对于所有级数都适用的根本方法是：柯西收敛准则。因为它的本质是将级数转化成数列，从而这是一个最强的判别法，柯西收敛准则成立是级数收敛的充分必要条件。局限性：有一些数列的特征太过明显，可以用更加简洁的判别法去判别，用柯西收敛原理是浪费时间；另一方面，如果级数本身过于复杂，用柯西收敛准则也未必能很快得到证明。

4、二、对于正项级数，一个基本但不常用的方法是部分和有界，这同样是级数收敛的充分必要条件，这是正项级数中最强的判别法之一，局限性也是显然的：通常来说一个级数的和函数并不好求，用这种方法行不通，因此这个方法通常只有理论上的意义。

5、三、对于正项级数，比较判别法是一个相当有效的判别法，通过找一个新正项级数，比较通项，如果原级数的通项小，新级数收敛，则原级数收敛；如果新级数发散，原级数通项大，则原级数发散，通常在判别过程中使用其极限形式。局限性：当级数过于复杂时，要找的那个新级数究竟是什么很难判断，通常的方法是对原级数的通项做泰勒展开，以找到与之等价的p级数。

6、四、对于正项级数，有柯西判别法和达朗贝尔法。这些楼上都已说到，它的实质是找等比级数与之比较。另外柯西判别法比达朗贝尔判别法强，这是因为比值的下极限小于等于开n次根号的下极限，比值的上极限大于等于开n次根号的上极限（即二楼说的这两个判别法等同是不对的）。局限性：如果原级数的阶低于任何一个等比级数，这方法就完全失效了。

7、五、对于正项级数，有积分判别法：如果x>=1且f（x）〉=0且递减，则无穷级数（通项为f（n））与1到正无穷对f（x）作的积分同敛散。这个办法对于某些级数特别有效。局限性：由于其本质是将级数化成了反常积分，如果化成的反常积分的收敛性难以判断，则有可能该方法就把问题复杂化了。

8、六、对于正项级数，还有拉贝判别法与高斯判别法。拉贝判别法是将级数与通项为1/（n^alpha）的级数做比较，如果当n充分大时，n（a[n]/a[n+1]-1）〉=r>1，那么级数收敛。高斯判别法将级数与通项为1/（n（lnn）^alpha）的级数做比较，如果a[n]/a[n+1]=1+1/n+beta/nlnn+o（1/nlnn），其中beta〉1，则级数收敛。局限性：这两个判别法已经很强了，大部分级数都可以用这两个判别法去估计，但是仍然不是全部级数都有效的，如果级数比通项为1/（n（lnn）^alpha）的级数收敛得还慢，就无效了，这时应该去想比较判别法或者其他办法，可能需要比较强的技巧。

9、七、对于交错级数，有莱布尼兹判别法：如果级数符号交替且通项绝对值递减，则级数收敛。局限性：如果级数不满足上述条件，显然就失效了。

10、八、一般项级数的阿贝尔判别法和狄利克雷判别法：

11、阿贝尔判别法：如果级数的通项可以拆成两部分的乘积，其中一部分随下标单调有界，以另一部分为通项的级数收敛，那么原级数收敛。

12、狄利克雷判别法：如果级数的通项可以拆成两部分的乘积，其中一部分随下标单调趋于零，以另一部分为通项的级数的部分和有界，那么原级数收敛。

13、这两个判别法对于一些通项为两项以上乘积形式的级数非常有效。局限性：如果拆不出来，那就没办法了。不过通常的题最多就考到这里，基本上应该可以判别。

14、九、绝对收敛性。如果一个级数，以其通项的绝对值为通项的级数收敛，则原级数收敛。局限性是显然的：如果以其通项的绝对值为通项的级数不收敛就无效了。通常的题目上很少会蠢到让你去求绝对值，然后判断正项级数的收敛性，从而这个办法一般只有理论上的意义，除非题中明说让你去判断条件收敛性和绝对收敛性。

15、十、一些技巧。例如裂项求和，再利用数列中的一些性质等等。这类方法通常用于抽象级数，即并不把级数告诉你，只告诉你一些级数的特征，然后叫你去判断。局限性是显而易见的：你想得到这样的技巧么？

16、好了，写了这么多手都酸了，希望对你有用。

三、级数收敛的必要条件

1、级数收敛的必要条件：通项an趋于0。

2、一般的课本上在讨论正项级数的收敛判别法时会介绍比式判别法（达朗贝尔判别法）、根式判别法（柯西判别法）、柯西积分判别法以及拉贝判别法（Raabe判别法）。本文再补充介绍一些其他的判别法。

3、若存在自然数使得成立，其中，则级数收敛;

4、若存在自然数使得且级数发散，则级数发散。

5、证明：(1)不妨设对一切自然数都成立(想一想为什么？).则

6、这说明是递减数列，因而存在极限。因此级数

7、收敛,于是由比较判别法及(1)式可得级数收敛.

8、那么当时级数收敛；当时级数发散。

9、如果,则,于是由库默判别法可知级数收敛；

10、如果,则,于是由库默尔判别法可知级数发散。

11、如果,则,由库默尔判别法可知级数收敛；

12、如果,则,由库默尔判别法可知级数发散。

四、如何判定级数的发散性

判别一个级数的发散性有如下步骤。

2、如果极限不为0，那么∑un必然发散。

3、如果极限为0，那么∑un就有可能发散也有可能收敛，要具体分析。

4、幂级数Σa_n*x^n（n从0到+∞）在收敛半径之内绝对收敛，在收敛半径之外发散。在收敛区间端点上有可能条件收敛、绝对收敛或者发散。

举例：判定∑(1/(n*n^(1/n)))是不是发散的。

1/(n*n^(1/n)）<1/n，可是∑1/n是发散的，所以还是不能断定。

但是注意到n^(1/n）在n很大的时候趋于1，所以1/(n*n^(1/n)）>1/(2n)。而∑1/(2n)发散，可以断定∑(1/(n*n^(1/n)))发散。

五、解释下级数判别的一句话。

1、我的意思是用达朗贝尔判别法能判别的级数，用柯西判别法一定能够判别。反过来则不一定。

2、下面是比值的下极限小于等于开n次根号的下极限，比值的上极限大于等于开n次根号的上极限这句话的证明和用柯西判别法能判别但是用达朗贝尔判别法无法判别的一个例子。

六、达朗贝尔比值判别法适用于一切正项级数吗

因为“适用”这个概念比较模糊。我分两个方面进行解释：

符合达朗贝尔比值判别法的所描述的数列，例如lim|a_n+1|/|a_n|=q<1,则不管这个级数是不是正项级数，该级数一定绝对收敛。

但是有一些正项级数，它的收敛性无法通过达朗贝尔判别法来判断，例如全体p级数：Σ1/n^p，前后两项比值的极限始终为1.

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