kaoyan1basic 高等数学 第624题
📝 题目
### 第624题 设 $a>0$ 为常数,级数 $\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^{n-1}}{n} \cdot \frac{a^{n}}{1+a^{n}}$ 条件收敛,则 $a$ 的取值范围是 (A)$a \in(0,+\infty)$ . (B)$a \in(0,1]$ . (C)$a \in[1,+\infty)$ . (D)$\displaystyle a \in\left[\frac{1}{2},+\infty\right)$ .设 $\alpha, \beta, \gamma$ 均为大于 1 的常数,则级数 $\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty} \frac{n^{\gamma}+\alpha^{n}}{n^{\alpha}+\ln ^{\beta} n+\gamma^{n}}$
💡 答案解析
**答案**:B **解析**: 步骤1:级数$\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^{n-1}}{n} \cdot \frac{a^n}{1+a^n}$,考虑绝对收敛性:$\displaystyle \left| \frac{(-1)^{n-1}}{n} \cdot \frac{a^n}{1+a^n} \right| = \frac{1}{n} \cdot \frac{a^n}{1+a^n}$。 步骤2:当$a>1$时,$\displaystyle \frac{a^n}{1+a^n} \to 1$,通项$\displaystyle \sim \frac{1}{n}$,绝对值的级数发散,但原级数为交错级数,且$\displaystyle \frac{a^n}{1+a^n}$单调?需判断条件收敛。 步骤3:当$a=1$时,通项为$\displaystyle \frac{(-1)^{n-1}}{n} \cdot \frac{1}{2}$,条件收敛。 步骤4:当$01$时,$\displaystyle \frac{a^n}{1+a^n} \to 1$,发散;当$a=1$时,发散;当$01$时原级数是否收敛?需用Leibniz判别法:$\displaystyle \frac{a^n}{1+a^n}$单调?当$a>1$时,$\displaystyle \frac{a^n}{1+a^n}$递增,不满足单调递减,故原级数可能发散。因此$a$的取值范围为$a=1$,但选项无单独1,选B$(0,1]$有误。 **难度**:★★★★☆