kaoyan1basic 高等数学 第582题

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📝 题目

## 第582题 (高等数学 - 填空题) 幂级数 $\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty} \frac{x^{n}}{n\left[4^{n}+(-3)^{n}\right]}$ 的收敛半径 $R=$ 583幂级数 $\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty}\left(\frac{1}{n}+\frac{1}{2^{n}}\right) x^{n}$ 的收敛域为 $\_\_\_\_$ ,和函数 $S(x)=$ $\_\_\_\_$ . $\_\_\_\_$ ,收敛域为 $\_\_\_\_$ . ◯纠错笔记

💡 答案解析

**答案**:$R=4$;收敛域为$[-4,4)$ **解析**: 步骤1:求收敛半径。$\displaystyle a_n=\frac{1}{n[4^n+(-3)^n]}$,由$\displaystyle \lim_{n\to\infty}\left|\frac{a_{n+1}}{a_n}\right|=\lim_{n\to\infty}\frac{n}{n+1}\cdot\frac{4^n+(-3)^n}{4^{n+1}+(-3)^{n+1}}=\frac14$,故$R=4$。 步骤2:端点处:$x=4$时,级数为$\displaystyle \sum\frac{4^n}{n[4^n+(-3)^n]}=\sum\frac{1}{n[1+(-3/4)^n]}$,通项~$\displaystyle \frac1n$,发散;$x=-4$时,级数为$\displaystyle \sum\frac{(-4)^n}{n[4^n+(-3)^n]}=\sum\frac{(-1)^n}{n[1+(-3/4)^n]}$,由莱布尼茨判别法知收敛。故收敛域为$[-4,4)$。 **难度**:★★★☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/2
目标:求收敛半径
设通项系数为 a_n = 1/(n[4^n+(-3)^n]),利用比值法计算 lim_{n→∞} |a_{n+1}/a_n| = lim_{n→∞} n/(n+1) * (4^n+(-3)^n)/(4^{n+1}+(-3)^{n+1}) = 1/4,故收敛半径 R=4。
公式:R = 1/lim_{n→∞} |a_{n+1}/a_n|
提示:注意分母中4^n占主导,(-3)^n可忽略,极限为1/4。
步骤 2/2
目标:判断端点收敛性
当 x=4 时,级数化为 ∑ 1/(n[1+(-3/4)^n]),通项 ~ 1/n,发散;当 x=-4 时,级数化为 ∑ (-1)^n/(n[1+(-3/4)^n]),由莱布尼茨判别法知收敛。故收敛域为 [-4,4)。
公式:莱布尼茨判别法:交错级数 ∑(-1)^n b_n,若 b_n 递减趋于0,则收敛。
提示:x=4时,(-3/4)^n趋于0,通项与1/n同阶;x=-4时,注意(-4)^n/4^n=(-1)^n。

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