kaoyan1basic 高等数学 第1题

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📝 题目

### 【基础篇】第1题(选择题) 1.设正项数列 $\left\{a_{n}\right\},\left\{b_{n}\right\},\left\{c_{n}\right\}$ ,则"$\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty} \frac{a_{n}}{c_{n}}$ 与 $\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty} \frac{c_{n}}{b_{n}}$ 均收敛"是"$\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty} \frac{a_{n}}{b_{n}}$ 收敛"的( )。 (A)充分必要条件 (B)充分非必要条件 (C)必要非充分条件 (D)既非充分又非必要条件

💡 答案解析

**答案**:B **解析**:取$a_n = 1, b_n = n^2, c_n = n$,则$\displaystyle \sum \frac{a_n}{c_n} = \sum \frac{1}{n}$发散,但$\displaystyle \sum \frac{a_n}{b_n} = \sum \frac{1}{n^2}$收敛,说明条件非必要。若$\displaystyle \sum \frac{a_n}{c_n}$与$\displaystyle \sum \frac{c_n}{b_n}$均收敛,由比较判别法,$\displaystyle \frac{a_n}{b_n} = \frac{a_n}{c_n} \cdot \frac{c_n}{b_n}$,且$\displaystyle \frac{a_n}{c_n}$和$\displaystyle \frac{c_n}{b_n}$均为有界量,故$\displaystyle \sum \frac{a_n}{b_n}$收敛,条件是充分的。因此为充分非必要条件。 **难度**:★★★☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/3
目标:判断充分性:若∑(a_n/c_n)和∑(c_n/b_n)均收敛,则∑(a_n/b_n)收敛。
由于a_n, b_n, c_n均为正项数列,且∑(a_n/c_n)和∑(c_n/b_n)收敛,则通项a_n/c_n和c_n/b_n趋于0,从而有界。由比较判别法,a_n/b_n = (a_n/c_n)*(c_n/b_n) ≤ M*(c_n/b_n)(或类似有界乘积),故∑(a_n/b_n)收敛。
公式:a_n/b_n = (a_n/c_n)*(c_n/b_n)
提示:利用收敛级数的通项有界性及比较判别法。
步骤 2/3
目标:判断必要性:若∑(a_n/b_n)收敛,是否必有∑(a_n/c_n)和∑(c_n/b_n)收敛?
举反例:取a_n=1, b_n=n^2, c_n=n,则∑(a_n/b_n)=∑1/n^2收敛,但∑(a_n/c_n)=∑1/n发散,故条件非必要。
提示:构造反例时,让c_n介于a_n和b_n之间,使得一个级数发散。
步骤 3/3
目标:综合结论:充分非必要条件。
由步骤1知充分性成立,由步骤2知必要性不成立,故选B。

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