題目
Problem
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Determine if the series converges or diverges.
(1) n=0∑∞(ln(4en−1)−ln(2en+1)). (6%)
解答
解法一:發散審斂法
思路
展開
- 級數一般項為 an=ln(4en−1)−ln(2en+1)。
- 利用對數性質將一般項化簡為單一對數分式: an=ln(2en+14en−1)。
- 計算當 n→∞ 時一般項的極限值 limn→∞an。
- 若此極限不為 0,則級數由發散審斂法 (Test for Divergence) 判定發散。
答題過程
展開
將級數的一般項化簡:
an=ln(4en−1)−ln(2en+1)=ln(2en+14en−1)
當 n→∞ 時,計算此項的極限:
n→∞liman=n→∞limln(2en+14en−1)
因為對數函數在定義域內為連續函數,可將極限移入對數運算內部:
n→∞liman=ln(n→∞lim2en+14en−1)
將分式的分子與分母同除以 en:
=ln(n→∞lim2+e−n4−e−n)=ln(2+04−0)=ln(2)
因為:
n→∞liman=ln2=0
根據發散審斂法(Test for Divergence),若級數的一般項極限不收斂於 0,則該無窮級數必發散。
故此級數發散。