当p是偶数时, P n+1-l n+2 +(l l1.A)+…+(l n+p n+p u <u ntp n+1 因而成立 n+1+ P ntp < 由imln=0,对于任意给定的s>0,存在正整数N,使得对一切 n→0 1> h+1<E, 于是,对一切正整数p成立 xr+1+xn+2+…+xn+p≤lm+1<E, 根据定理941, Leibniz级数∑(-)un收敛
当 p 是偶数时， un+1 - un+2 +un+3 - … + (- 1)p+1un+p = ⎩⎨⎧ <−−−− ≥−++−+− + ++ + + ++ ++ +−+ )( , ()()( ,0) 1 32 1 21 43 1 n nn npn nn nn pnpn uuu uu uuuu uu " " 因而成立 ｜xn+1 + xn+2 +"+ xn+p｜ =｜un+1 - un+2 + un+3 −"+ (-1)p+1un+p｜≤ un+1 。 由lim n→∞ un = 0，对于任意给定的ε >0，存在正整数 N，使得对一切 n >N， un+1< ε ， 于是，对一切正整数 p 成立 ｜xn+1 + xn+2 + … + xn+p｜≤ un+1< ε ， 根据定理 9.4.1，Leibniz 级数∑ ∞ = + − 1 1 )1( n n n u 收敛
注由定理942的证明,可以进一步得到下述结论: (1)对于 Leibniz级数∑(-1)un,成立 0≤∑(-1)un≤l1; 2)对于 Leibniz级数的余和rn=∑(-1)u4,成立 kant
注 由定理 9.4.2 的证明，可以进一步得到下述结论： (1) 对于 Leibniz 级数∑ ∞ = + − 1 1 )1( n n n u ，成立 0≤ ∑ ∞ = + − 1 1 )1( n n n u ≤ u1; (2) 对于 Leibniz 级数的余和 rn = ∑ ∞ += + − 1 1 )1( nk k k u ，成立 ｜rn｜≤ un+1
注由定理942的证明,可以进一步得到下述结论: (1)对于 Leibniz级数∑(-)un,成立 0≤∑(-1)un≤l1; 2)对于 Leibniz级数的余和rn=∑(-1)lu4,成立 kant 由于∑n9>0)∑Dy(00),2(如n,∑(个 n3+1 等级数都是 Leibniz级数,由定理942可知它们都是收敛的
由于∑ ∞ = + − 1 1 )1( n p n n （p >0），∑ ∞ = − 2 ln )1( n q n n （q >0），∑ ∞ = − 2 ln )1( n n n n , ∑ ∞ = + + − 1 3 2 1 1 )1( n n nn 等级数都是 Leibniz 级数，由定理 9.4.2 可知它们都是收敛的。 注 由定理 9.4.2 的证明，可以进一步得到下述结论： (1) 对于 Leibniz 级数∑ ∞ = + − 1 1 )1( n n n u ，成立 0≤ ∑ ∞ = + − 1 1 )1( n n n u ≤ u1; (2) 对于 Leibniz 级数的余和 rn = ∑ ∞ += + − 1 1 )1( nk k k u ，成立 ｜rn｜≤ un+1
例941级数∑m(厅+1)收敛 证易知 sm(G7+)=(1y3m(N厅+1-小7=(-ysm n-+1+n 显然sin死是单调减少数列,且 n+1+n lim sin 0 n→) √n2+1+n 所以∑sm(V厅+1是Lebn级数。由定理942可知它是收敛的。 n=1
例 9.4.1 级数 ( ) 2 1 sin 1 π n n ∞=∑ + 收敛。 证 易知 ( ) 2 sin 1 n + π = (- 1)n ( ) 2 sin 1 n n + − π = (- 1)n 2 π sin n n +1+ 。 显然 2 π sin n n 1 ⎧ ⎫ ⎪ ⎪ ⎨ ⎬ ⎩ ⎭ ⎪ + + ⎪ 是单调减少数列，且 lim n→∞ 2 π sin n n +1+ = 0， 所以 ( ) 2 1 sin 1 π n n ∞=∑ + 是 Leibniz 级数。由定理 9.4.2 可知它是收敛的
Abel判别法与 Dirichlet判别法 引理941(Abe变换)设{an},{bn}是两数列,记B=∑b(k 12 则 ∑(a1-ak)B k=1 k=1 证 ∑akbk=a1B1+∑a(B-B1) a1B1+∑aB4-∑a ∑aBk-∑aB1+ k=1 k=1 Bn∑(a41-a) 上式也称为分部求和公式
Abel 判别法与 Dirichlet 判别法 引理 9.4.1（Abel 变换） 设{an }，{bn }是两数列，记 Bk =∑ = k i bi 1 （k = 1,2,…），则 ∑ = p k kkba 1 = ap Bp- ∑ − = + − 1 1 1 )( p k Baa kkk 。 证 ∑ = p k ba kk 1 = a1B1 +∑ = − − p k BBa kkk 2 1 )( = a1B1 + ∑ = p k Ba kk 2 - ∑ = − p k Ba kk 2 1 =∑ − = 1 1 p k Ba kk - ∑ − = + 1 1 1 p k Ba kk + ap Bp = ap Bp- ∑ − = + − 1 1 1 )( p k Baa kkk 。 上式也称为分部求和公式