В некоторых ситуациях, когда ни один из признаков сравнения, Даламбера, Коши не дает ответ о сходимости положительного ряда, исследовать ряд на сходимость позволяет интегральный признак Коши. Сформулируем его без доказательства.
Интегральный признак Коши: Если члены положительного ряда могут быть представлены как числовые значения некоторой непрерывной монотонно убывающей на промежутке функции так, что , то данный ряд и несобственный интеграл одновременно сходятся или расходятся.
Заметим, что вместо интеграла можно брать интеграл , где . Это связано с тем, что отбрасывание первых членов ряда не влияет, в силу свойства числовых рядов (свойство 1 лекции 32), на его сходимость (расходимость).
Пример №33.7.
Исследуйте ряд на сходимость, применяя интегральный признак Коши.
Решение:
Рассмотрим функцию . Эта функция непрерывна, монотонно убывает на , и , следовательно, можно применить интегральный признак Коши. Выясним, будет ли несобственный интеграл сходиться или расходиться.
Имеем: .
Отдельно найдем неопределенный интеграл методом замены переменной:
Найдем предел:
Таким образом, получили . Следовательно, несобственный интеграл расходится. Значит, в силу интегрального признака Коши, ряд также будет расходиться.
Ответ: расходится.
Эта лекция взята с главной страницы на которой находится курс лекций с теорией и примерами решения по всем разделам высшей математики:
Другие лекции по высшей математике, возможно вам пригодятся:
Признак Даламбсра. |
Признак Коши (радикальный). |
Понятие знакочередующегося ряда. Признак Лейбница. |
Абсолютная и условная сходимость знакочередующегося ряда. |