kaoyan1basic 高等数学 第12题

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### 【强化篇】第12题(选择题) 12.若数项级数 $\sum_{n=1}^{\infty} a_{n}$ 条件收敛,则幂级数 $\sum_{n=1}^{\infty} m a_{n}(x+2)^{n}$ 在 $x=-\sqrt{2}$ 处( )。 (A)绝对收敛 (B)条件收敛 (C)发散 (D)敛散性不能确定

💡 答案解析

**答案**:A **解析**: 步骤1:$\sum a_n$条件收敛,则收敛半径$R=1$(中心为0),且$x=1$处条件收敛。 步骤2:幂级数$\sum n a_n(x+2)^n$的收敛中心为$x=-2$,收敛半径仍为$1$,即$|x+2|<1$,得$-3

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:确定原级数的收敛半径和收敛区间
由于数项级数 $\sum_{n=1}^{\infty} a_n$ 条件收敛,根据阿贝尔定理,幂级数 $\sum_{n=1}^{\infty} a_n x^n$ 的收敛半径 $R=1$,且 $x=1$ 处条件收敛。
公式:阿贝尔定理:若 $\sum a_n x^n$ 在 $x=x_0$ 收敛,则当 $|x|<|x_0|$ 时绝对收敛。
提示:条件收敛点位于收敛区间端点。
步骤 2/4
目标:分析目标幂级数的收敛半径和收敛区间
幂级数 $\sum_{n=1}^{\infty} n a_n (x+2)^n$ 的收敛中心为 $x=-2$,系数 $n a_n$ 不影响收敛半径,因此收敛半径仍为 $R=1$。收敛区间为 $|x+2|<1$,即 $-3
公式:幂级数 $\sum n a_n (x+2)^n$ 的收敛半径与 $\sum a_n (x+2)^n$ 相同。
提示:乘以 $n$ 不改变收敛半径。
步骤 3/4
目标:判断 $x=-\sqrt{2}$ 是否在收敛区间内
计算 $|x+2| = |-\sqrt{2}+2| = 2-\sqrt{2} \approx 0.586 < 1$,因此 $x=-\sqrt{2}$ 在收敛区间内部。
提示:比较 $2-\sqrt{2}$ 与 $1$ 的大小。
步骤 4/4
目标:确定幂级数在 $x=-\sqrt{2}$ 处的敛散性
由于 $x=-\sqrt{2}$ 在收敛区间内部,幂级数在该点绝对收敛。
提示:收敛区间内部点绝对收敛。

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