Знакопеременные ряды. Признак Лейбница.
1. Исследовать на сходимость знакопеременный ряд.
Решение. Запишем данный ряд в виде Это знакопеременный ряд. Исследуем на условную сходимость с помощью признака Лейбница: Последовательность монотонно убывает: ;
Следовательно, по признаку Лейбница, ряд сходится условно. Абсолютная сходимость: Покажем это: Ряд - расходится как ряд Дирихле вида с . Следовательно, ряд также расходится. Ответ: ряд сходится условно.
2.
Решение.
- знакочередующийся ряд.
Условная сходимость (признак Лейбница):
Последовательность монотонно убывает: ;
.
Следовательно условная сходимость есть.
Абсолютная сходимость:
.
Ряд сходится как ряд Дирихле со степенью . Следовательно, ряд также сходится и ряд сходится абсолютно.
Ответ: ряд сходится абсолютно.
3.
Решение. Это знакопеременный ряд вида . Будем его исследовать на условную и абсолютную сходимость. Условная сходимость: Проверим выполнение следующих условий: 1) 2) 1) 2) Таким образом, оба условия выполняются и, по признаку Лейбница, ряд сходится условно. Абсолютная сходимость: Чтобы ряд сходился абсолютно, необходимо и достаточно, чтобы сходился ряд . Проверим на сходимость ряд . Воспользуемся признаком эквивалентности: Таким образом, ряды и либо оба сходятся, либо оба расходятся. Но ряд - это гармонический расходящийся ряд. Следовательно, ряд также расходится. Отсюда имеем, что ряд сходится условно. Ответ: ряд сходится условно.
4. Вычислить сумму ряда с точностью
Решение. Полученный ряд знакопеременный и он удовлетворяет условиям теоремы Лейбница: Следовательно, |S – Sn|<an+1 Последовательно имеем: Следовательно, Ответ: