5.1

Числовые ряды. Признаки сходимости знакопостоянных рядов

[123/94%]
Показать
LaTeX
Задача 2546

Доказать непосредственно сходимость следующего ряда и найти его сумму:

112+1418++(1)n12n1+. 1-\frac{1}{2}+\frac{1}{4}-\frac{1}{8}+\ldots +\frac{(-1)^{n-1}}{2^{n-1}}+\ldots .
?
Задача 2547

Доказать непосредственно сходимость следующего ряда и найти его сумму:

(12+13)+(122+132)++(12n+13n)+. \left(\frac{1}{2}+\frac{1}{3}\right)+\left(\frac{1}{2^{2}}+\frac{1}{3^{2}}\right)+\ldots +\left(\frac{1}{2^{n}}+\frac{1}{3^{n}}\right)+\ldots .
?
Задача 2548

Доказать непосредственно сходимость следующего ряда и найти его сумму:

12+322+523++2n12n+. \frac{1}{2}+\frac{3}{2^{2}}+\frac{5}{2^{3}}+\ldots +\frac{2n-1}{2^{n}}+\ldots .
?
Задача 2549

Доказать непосредственно сходимость следующего ряда и найти его сумму:

112+123+134++1n(n+1)+. \frac{1}{1\cdot 2}+\frac{1}{2\cdot 3}+\frac{1}{3\cdot 4}+\ldots +\frac{1}{n(n+1)}+\ldots .
?
Задача 2550

Доказать непосредственно сходимость следующего ряда и найти его сумму:

114+147++1(3n2)(3n+1)+. \frac{1}{1\cdot 4}+\frac{1}{4\cdot 7}+\ldots +\frac{1}{(3n-2)(3n+1)}+\ldots .
?
Задача 2551

Доказать непосредственно сходимость следующего ряда и найти его сумму (q<1\left|q\right|<1):

?
(а)

qsinα+q2sin2α++qnsinnα+q\sin \alpha +q^{2}\sin 2\alpha +\ldots +q^{n}\sin n\alpha +\ldots;

(б)

qcosα+q2cos2α++qncosnα+q\cos \alpha +q^{2}\cos 2\alpha +\ldots +q^{n}\cos n\alpha +\ldots.

Задача 2552

Доказать непосредственно сходимость следующего ряда и найти его сумму:

n=1(n+22n+1+n). \sum _{n=1}^{\infty }\left(\sqrt{n+2}-2\sqrt{n+1}+\sqrt{n}\right).
?
Задача 2553

Исследовать сходимость ряда n=1sinnx\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }\sin nx.

?
Задача 2554

Доказать, что если ряд n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} сходится, то ряд n=1An\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }A_{n}, где

An=i=pnpn+11ai(p1=1, p1<p2<), A_{n}=\sum _{i=p_{n}}^{p_{n+1}-1}a_{i} \quad (p_{1}=1, \ p_{1}<p_{2}<\ldots ),

полученный в результате группировки членов данного ряда без нарушения порядка следования их, также сходится и имеет ту же сумму. Обратное неверно; привести пример.

?
Задача 2555

Доказать, что если члены ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} положительны и ряд n=1An\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }A_{n}, полученный в результате группировки членов этого ряда, сходится, то данный ряд также сходится.

?
Задача 2556

Исследовать сходимость ряда:

11+11+11+. 1-1+1-1+1-1+\ldots .
?
Задача 2557

Исследовать сходимость ряда:

0,001+0,001+0,0013+. 0{,}001+\sqrt{0{,}001}+\sqrt[3]{0{,}001}+\ldots .
?
Задача 2558

Исследовать сходимость ряда:

11!+12!+13!++1n!+. \frac{1}{1!}+\frac{1}{2!}+\frac{1}{3!}+\ldots +\frac{1}{n!}+\ldots .
?
Задача 2559

Исследовать сходимость ряда:

1+13+15+17++12n1+. 1+\frac{1}{3}+\frac{1}{5}+\frac{1}{7}+\ldots +\frac{1}{2n-1}+\ldots .
?
Задача 2560

Исследовать сходимость ряда:

11001+12001+13001++11000n+1+. \frac{1}{1001}+\frac{1}{2001}+\frac{1}{3001}+\ldots +\frac{1}{1000n+1}+\ldots .
?
Задача 2561

Исследовать сходимость ряда:

1+23+35++n2n1+. 1+\frac{2}{3}+\frac{3}{5}+\ldots +\frac{n}{2n-1}+\ldots .
?
Задача 2562

Исследовать сходимость ряда:

1+132+152++1(2n1)2+. 1+\frac{1}{3^{2}}+\frac{1}{5^{2}}+\ldots +\frac{1}{(2n-1)^{2}}+\ldots .
?
Задача 2563

Исследовать сходимость ряда:

12+123+134++1nn+1+. \frac{1}{\sqrt{2}}+\frac{1}{2\sqrt{3}}+\frac{1}{3\sqrt{4}}+\ldots +\frac{1}{n\sqrt{n+1}}+\ldots .
?
Задача 2564

Исследовать сходимость ряда:

113+135++1(2n1)(2n+1)+. \frac{1}{\sqrt{1\cdot 3}}+\frac{1}{\sqrt{3\cdot 5}}+\ldots +\frac{1}{\sqrt{(2n-1)(2n+1)}}+\ldots .
?
Задача 2565

Доказать, что ряд чисел, обратных членам арифметической прогрессии, расходится.

?
Задача 2566

Доказать, что если ряды n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} (A)(A) и n=1bn\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }b_{n} (B)(B) сходятся и ancnbna_{n} \leqslant c_{n} \leqslant b_{n} (n=1,2,)(n=1,2,\ldots ), то ряд n=1cn\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }c_{n} (C)(C) также сходится. Что можно сказать о сходимости ряда (C)(C), если ряды (A)(A) и (B)(B) расходятся?

?
Задача 2567

Пусть даны два расходящихся ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} и n=1bn\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }b_{n} с неотрицательными членами. Что можно сказать о сходимости рядов:

?
(а)

n=1min(an,bn)\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }\min (a_{n},b_{n});

(б)

n=1max(an,bn)\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }\max (a_{n},b_{n})?

Задача 2568

Доказать, что если ряд n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} (an0a_{n}\geqslant 0) сходится, то ряд n=1an2\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}^{2} также сходится. Обратное утверждение неверно; привести примеры.

?
Задача 2569

Доказать, что если ряды n=1an2\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}^{2} и n=1bn2\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }b_{n}^{2} сходятся, то сходятся также ряды

n=1anbn,n=1(an+bn)2,n=1ann. \sum _{n=1}^{\infty }\left|a_{n}b_{n}\right|, \quad \sum _{n=1}^{\infty }(a_{n}+b_{n})^{2}, \quad \sum _{n=1}^{\infty }\frac{\left|a_{n}\right|}{n}.
?
Задача 2570

Доказать, что если limnnan=a0\displaystyle \lim_{n \to \infty }na_{n}=a \neq 0, то ряд n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} расходится.

?
Задача 2571

Доказать, что если ряд n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} с положительными и монотонно убывающими членами сходится, то limnnan=0\displaystyle \lim_{n \to \infty }na_{n}=0.

?
Задача 2572

Является ли сходящимся ряд n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}, если

limn(an+1+an+2++an+p)=0 \lim _{n \to \infty }(a_{n+1}+a_{n+2}+\ldots +a_{n+p})=0

при p=1,2,3,p=1,2,3,\ldots?

?
Задача 2573

Пользуясь критерием Коши, доказать сходимость следующего ряда:

a0+a110++an10n+(an<10). a_{0}+\frac{a_{1}}{10}+\ldots +\frac{a_{n}}{10^{n}}+\ldots \quad (\left|a_{n}\right|<10).
?
Задача 2574

Пользуясь критерием Коши, доказать сходимость следующего ряда:

sinx2+sin2x22++sinnx2n+. \frac{\sin x}{2}+\frac{\sin 2x}{2^{2}}+\ldots +\frac{\sin nx}{2^{n}}+\ldots .
?
Задача 2575

Пользуясь критерием Коши, доказать сходимость следующего ряда:

cosxcos2x1+cos2xcos3x2++cosnxcos(n+1)xn+. \frac{\cos x-\cos 2x}{1}+\frac{\cos 2x-\cos 3x}{2}+\ldots +\frac{\cos nx-\cos (n+1)x}{n}+\ldots .
?
Задача 2575.1

Пользуясь критерием Коши, доказать сходимость следующего ряда:

cosx12+cosx222++cosxnn2+. \frac{\cos x}{1^{2}}+\frac{\cos x^{2}}{2^{2}}+\ldots +\frac{\cos x^{n}}{n^{2}}+\ldots .
?
Задача 2576

Пользуясь критерием Коши, доказать расходимость следующего ряда:

1+12+13++1n+. 1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\ldots +\frac{1}{n}+\ldots .
?
Задача 2577

Пользуясь критерием Коши, доказать расходимость следующего ряда:

1+1213+14+1516+. 1+\frac{1}{2}-\frac{1}{3}+\frac{1}{4}+\frac{1}{5}-\frac{1}{6}+\ldots .
?
Задача 2577.1

Пользуясь критерием Коши, доказать расходимость следующего ряда:

112+123++1n(n+1)+. \frac{1}{\sqrt{1\cdot 2}}+\frac{1}{\sqrt{2\cdot 3}}+\ldots +\frac{1}{\sqrt{n(n+1)}}+\ldots .
?
Задача 2578

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

10001!+100022!+100033!++1000nn!+. \frac{1000}{1!}+\frac{1000^{2}}{2!}+\frac{1000^{3}}{3!}+\ldots +\frac{1000^{n}}{n!}+\ldots .
?
Задача 2579

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

(1!)22!+(2!)24!++(n!)2(2n)!+. \frac{(1!)^{2}}{2!}+\frac{(2!)^{2}}{4!}+\ldots +\frac{(n!)^{2}}{(2n)!}+\ldots .
?
Задача 2580

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

1!1+2!22+3!33++n!nn+. \frac{1!}{1}+\frac{2!}{2^{2}}+\frac{3!}{3^{3}}+\ldots +\frac{n!}{n^{n}}+\ldots .
?
Задача 2581

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

?
(а)

21!1+222!22+233!33++2nn!nn+\dfrac {2\cdot 1!}{1}+\dfrac {2^{2}\cdot 2!}{2^{2}}+\dfrac {2^{3}\cdot 3!}{3^{3}}+\ldots +\dfrac {2^{n}n!}{n^{n}}+\ldots;

(б)

31!1+322!22+333!33++3nn!nn+\dfrac {3\cdot 1!}{1}+\dfrac {3^{2}\cdot 2!}{2^{2}}+\dfrac {3^{3}\cdot 3!}{3^{3}}+\ldots +\dfrac {3^{n}n!}{n^{n}}+\ldots.

Задача 2582

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

(1!)22+(2!)224+(3!)229++(n!)22n2+. \frac{(1!)^{2}}{2}+\frac{(2!)^{2}}{2^{4}}+\frac{(3!)^{2}}{2^{9}}+\ldots +\frac{(n!)^{2}}{2^{n^{2}}}+\ldots .
?
Задача 2583

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

10001+1000100113+100010011002135+. \frac{1000}{1}+\frac{1000\cdot 1001}{1\cdot 3}+\frac{1000\cdot 1001\cdot 1002}{1\cdot 3\cdot 5}+\ldots .
?
Задача 2584

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

42+4726+47102610+. \frac{4}{2}+\frac{4\cdot 7}{2\cdot 6}+\frac{4\cdot 7\cdot 10}{2\cdot 6\cdot 10}+\ldots .
?
Задача 2585

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

n=1(223)(225)(222n+1). \sum _{n=1}^{\infty }\left(\sqrt{2}-\sqrt[3]{2}\right)\left(\sqrt{2}-\sqrt[5]{2}\right)\cdots \left(\sqrt{2}-\sqrt[2n+1]{2}\right).
?
Задача 2585.1

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}, где

an={1/n,если n=m2,1/n2,если nm2(m — натуральное число). a_{n}= \begin{cases} 1/n, & \text{если } n=m^{2}, \\ 1/n^{2}, & \text{если } n \neq m^{2} \end{cases} \quad (m \text{ — натуральное число}).
?
Задача 2585.2

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

n=1nxk=1nsin2kα1+x2+cos2kα. \sum _{n=1}^{\infty }nx\prod _{k=1}^{n}\frac{\sin ^{2}k\alpha }{1+x^{2}+\cos ^{2}k\alpha }.
?
Задача 2586

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

n=1n2(2+1n)n. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{n^{2}}{\left(2+\dfrac {1}{n}\right)^{n}}.
?
Задача 2587

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

n=1nn+1/n(n+1n)n. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{n^{n+1/n}}{\left(n+\dfrac {1}{n}\right)^{n}}.
?
Задача 2588

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

n=21lnnn. \sum _{n=2}^{\infty }\frac{1}{\sqrt[n]{\ln n}}.
?
Задача 2589

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

n=1nn2(2n2+n+1)n+1/2. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{n^{n-2}}{(2n^{2}+n+1)^{n+1/2}}.
?
Задача 2589.1

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

n=1n52n+3n. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{n^{5}}{2^{n}+3^{n}}.
?
Задача 2589.2

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

n=2(n1n+1)n(n1). \sum _{n=2}^{\infty }\left(\frac{n-1}{n+1}\right)^{n(n-1)}.
?
Задача 2590

Пользуясь признаками сравнения, Даламбера или Коши, исследовать сходимость ряда:

2+22+22+2+22+2+2+. \sqrt{2}+\sqrt{2-\sqrt{2}}+\sqrt{2-\sqrt{2+\sqrt{2}}}+\sqrt{2-\sqrt{2+\sqrt{2+\sqrt{2}}}}+\ldots .
?
Задача 2591

Доказать, что если

limnan+1an=q(an>0), \lim _{n \to \infty }\frac{a_{n+1}}{a_{n}}=q \quad (a_{n}>0),

то an=o(q1n)a_{n}=o(q_{1}^{n}), где q1>qq_{1}>q.

?
Задача 2591.1

Пусть для членов знакоположительного ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} (an>0a_{n}>0) выполнено неравенство

an+1anρ<1 при n>n0. \frac{a_{n+1}}{a_{n}} \leqslant \rho <1 \text{ при } n>n_{0}.

Доказать, что для остатка ряда Rn=an+1+an+2+R_{n}=a_{n+1}+a_{n+2}+\ldots имеет место оценка

Rnan0ρnn0+11ρ,если nn0. R_{n} \leqslant a_{n_{0}}\frac{\rho ^{n-n_{0}+1}}{1-\rho }, \quad \text{если } n \geqslant n_{0}.
?
Задача 2591.2

Сколько членов ряда n=1[(2n)!!]2(4n)!!\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }\frac{\left[(2n)!!\right]^{2}}{(4n)!!}, где [(2n)!!]2=242n\left[(2n)!!\right]^{2}=2\cdot 4\cdots 2n, достаточно взять, чтобы соответствующая частная сумма SnS_{n} отличалась от суммы ряда SS меньше, чем на ε=106\varepsilon =10^{-6}?

?
Задача 2592

Доказать, что если limnan+1an=q<1\displaystyle \varlimsup_{n \to \infty }\frac{a_{n+1}}{a_{n}}=q<1 (an>0a_{n}>0), то ряд n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} сходится.

Обратное утверждение неверно. Рассмотреть пример

12+13+122+132+123+133+. \frac{1}{2}+\frac{1}{3}+\frac{1}{2^{2}}+\frac{1}{3^{2}}+\frac{1}{2^{3}}+\frac{1}{3^{3}}+\ldots .
?
Задача 2593

Доказать, что если для ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} (an>0a_{n}>0) существует

limnan+1an=q,(А) \lim _{n \to \infty }\frac{a_{n+1}}{a_{n}}=q, \tag {А}

то существует также

limnann=q.(Б) \lim _{n \to \infty }\sqrt[n]{a_{n}}=q. \tag {Б}

Обратное утверждение неверно: если существует предел (Б), то предел (А) может и не существовать. Рассмотреть пример

n=13+(1)n2n+1. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{3+(-1)^{n}}{2^{n+1}}.
?
Задача 2594

Доказать, что если limnann=q\displaystyle \varlimsup_{n \to \infty }\sqrt[n]{a_{n}}=q (an>0a_{n}>0), то:

  1. при q<1q<1 ряд n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} сходится;

  2. при q>1q>1 этот ряд расходится (обобщенный признак Коши).

?
Задача 2595

Исследовать сходимость ряда:

n=12+(1)n2n. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{2+(-1)^{n}}{2^{n}}.
?
Задача 2596

Исследовать сходимость ряда:

n=1acos2nπ/32n. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{a\cos ^{2}n\pi /3}{2^{n}}.
?
Задача 2597

Исследовать сходимость ряда:

n=1n3[2+(1)n]n3n. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{n^{3}\left[\sqrt{2}+(-1)^{n}\right]^{n}}{3^{n}}.
?
Задача 2597.1

Исследовать сходимость ряда:

n=1(1+cosn2+cosn)2nlnn. \sum _{n=1}^{\infty }\left(\frac{1+\cos n}{2+\cos n}\right)^{2n-\ln n}.
?
Задача 2598

Пользуясь признаками Раабе и Гаусса, исследовать сходимость ряда:

(12)p+(1324)p+(135246)p+. \left(\frac{1}{2}\right)^{p}+\left(\frac{1\cdot 3}{2\cdot 4}\right)^{p}+\left(\frac{1\cdot 3\cdot 5}{2\cdot 4\cdot 6}\right)^{p}+\ldots .
?
Задача 2599

Пользуясь признаками Раабе и Гаусса, исследовать сходимость ряда:

ab+a(a+d)b(b+d)+a(a+d)(b+2d)b(b+d)(b+2d)+(a>0, b>0, d>0). \frac{a}{b}+\frac{a(a+d)}{b(b+d)}+\frac{a(a+d)(b+2d)}{b(b+d)(b+2d)}+\ldots \quad (a>0,\ b>0,\ d>0).
?
Задача 2600

Пользуясь признаками Раабе и Гаусса, исследовать сходимость ряда:

n=1n!ennn+p. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{n!e^{n}}{n^{n+p}}.
?
Задача 2601

Пользуясь признаками Раабе и Гаусса, исследовать сходимость ряда:

n=1n!(2+1)(2+2)(2+n). \sum _{n=1}^{\infty }\frac{\sqrt{n!}}{(2+\sqrt{1})(2+\sqrt{2})\cdots (2+\sqrt{n})}.
?
Задача 2602

Пользуясь признаками Раабе и Гаусса, исследовать сходимость ряда:

n=1n!npq(q+1)(q+n)(q>0). \sum _{n=1}^{\infty }\frac{n!n^{-p}}{q(q+1)\cdots (q+n)} \quad (q>0).
?
Задача 2603

Пользуясь признаками Раабе и Гаусса, исследовать сходимость ряда:

n=1p(p+1)(p+n1)n!1nq. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{p(p+1)\cdots (p+n-1)}{n!}\cdot \frac{1}{n^{q}}.
?
Задача 2604

Пользуясь признаками Раабе и Гаусса, исследовать сходимость ряда:

n=1[135(2n1)246(2n)]p1nq. \sum _{n=1}^{\infty }\left[\frac{1\cdot 3\cdot 5\cdots (2n-1)}{2\cdot 4\cdot 6\cdots (2n)}\right]^{p}\cdot \frac{1}{n^{q}}.
?
Задача 2605

Пользуясь признаками Раабе и Гаусса, исследовать сходимость ряда:

n=1[p(p+1)(p+n1)q(q+1)(q+n1)]α(p>0, q>0). \sum _{n=1}^{\infty }\left[\frac{p(p+1)\cdots (p+n-1)}{q(q+1)\cdots (q+n-1)}\right]^{\alpha } \quad (p>0,\ q>0).
?
Задача 2606

Доказать, что если для знакоположительного ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} (an>0a_{n}>0) при nn \to \infty выполнено условие

anan+1=1+pn+o(1n), \frac{a_{n}}{a_{n+1}}=1+\frac{p}{n}+o\left(\frac{1}{n}\right),

то

an=o(1npε), a_{n}=o\left(\frac{1}{n^{p-\varepsilon }}\right),

где ε>0\varepsilon >0 произвольно мало; причем, если p>0p>0, то an0a_{n}\downarrow 0 при nn \to \infty, т.е. ana_{n} при nn0n \geqslant n_{0}, монотонно убывая, стремится к нулю, когда nn \to \infty.

?
Задача 2607

Определив порядок убывания общего члена ana_{n}, исследовать сходимость ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}, если

an=np+a1np1++apnq+b1nq1++bq,где nq+b1nq1++bq>0. a_{n}=\frac{n^{p}+a_{1}n^{p-1}+\ldots +a_{p}}{n^{q}+b_{1}n^{q-1}+\ldots +b_{q}}, \quad \text{где } n^{q}+b_{1}n^{q-1}+\ldots +b_{q}>0.
?
Задача 2608

Определив порядок убывания общего члена ana_{n}, исследовать сходимость ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}, если

an=1npsinπn. a_{n}=\frac{1}{n^{p}}\sin \frac{\pi }{n}.
?
Задача 2609

Определив порядок убывания общего члена ana_{n}, исследовать сходимость ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}, если

an=(n+1n)plnn1n+1(n>1). a_{n}=\left(\sqrt{n+1}-\sqrt{n}\right)^{p}\ln \frac{n-1}{n+1} \quad (n>1).
?
Задача 2610

Определив порядок убывания общего члена ana_{n}, исследовать сходимость ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}, если

an=lnp(secπn). a_{n}=\ln ^{p}\left(\sec \frac{\pi }{n}\right).
?
Задача 2611

Определив порядок убывания общего члена ana_{n}, исследовать сходимость ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}, если

an=logbn(1+ann)(a>0, b>0). a_{n}=\log _{b}^{n}\left(1+\frac{\sqrt[n]{a}}{n}\right) \quad (a>0,\ b>0).
?
Задача 2612

Определив порядок убывания общего члена ana_{n}, исследовать сходимость ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}, если

an=[e(1+1n)n]p. a_{n}=\left[e-\left(1+\frac{1}{n}\right)^{n}\right]^{p}.
?
Задача 2613

Определив порядок убывания общего члена ana_{n}, исследовать сходимость ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}, если

an=1n1+k/lnn. a_{n}=\frac{1}{n^{1+k/\ln n}}.
?
Задача 2614

Определив порядок убывания общего члена ana_{n}, исследовать сходимость ряда n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n}, если

an=1n1+1/n. a_{n}=\frac{1}{n^{1+1/n}}.
?
Задача 2614.1

Доказать признак Жамэ: знакоположительный ряд n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} (an>0a_{n}>0) сходится, если

(1ann)nlnnp>1при n>n0, \left(1-\sqrt[n]{a_{n}}\right)\frac{n}{\ln n} \geqslant p>1 \quad \text{при } n>n_{0},

и расходится, если

(1ann)nlnn1при n>n0. \left(1-\sqrt[n]{a_{n}}\right)\frac{n}{\ln n} \leqslant 1 \quad \text{при } n>n_{0}.
?
Задача 2615

Доказать, что ряд n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} (an>0a_{n}>0) сходится, если существует α>0\alpha >0 такое, что ln1anlnn1+α\dfrac {\ln \dfrac {1}{a_{n}}}{\ln n} \geqslant 1+\alpha при nn0n \geqslant n_{0}, и расходится, если ln1anlnn1\dfrac {\ln \dfrac {1}{a_{n}}}{\ln n} \leqslant 1 при nn0n \geqslant n_{0} (логарифмический признак).

?
Задача 2616

Исследовать сходимость ряда с общим членом:

an=nlnx(x>0). a_{n}=n^{\ln x} \quad (x>0).
?
Задача 2617

Исследовать сходимость ряда с общим членом:

an=1(lnlnn)lnn(n>1). a_{n}=\frac{1}{(\ln \ln n)^{\ln n}} \quad (n>1).
?
Задача 2618

Исследовать сходимость ряда с общим членом:

an=1(lnn)lnlnn(n>1). a_{n}=\frac{1}{(\ln n)^{\ln \ln n}} \quad (n>1).
?
Задача 2619

Пользуясь интегральным признаком Коши, исследовать сходимость ряда с общим членом:

an=1nlnpn(n>1). a_{n}=\frac{1}{n\ln ^{p}n} \quad (n>1).
?
Задача 2620

Пользуясь интегральным признаком Коши, исследовать сходимость ряда с общим членом:

an=1n(lnn)p(lnlnn)q(n>2). a_{n}=\frac{1}{n(\ln n)^{p}(\ln \ln n)^{q}} \quad (n>2).
?
Задача 2620.1

Исследовать сходимость ряда

n=1ln2ln3ln(n+1)ln(2+p)ln(3+p)ln(n+1+p)(p>0). \sum _{n=1}^{\infty }\frac{\ln 2\cdot \ln 3\cdots \ln (n+1)}{\ln (2+p)\cdot \ln (3+p)\cdots \ln (n+1+p)} \quad (p>0).
?
Задача 2620.2

Исследовать сходимость ряда n=1ν(n)n2\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }\dfrac {\nu (n)}{n^{2}}, где ν(n)\nu (n) — число цифр числа nn.

?
Задача 2620.3

Пусть λn\lambda_{n} (n=1,2,n=1,2,\ldots) — последовательные положительные корни уравнения tgx=x\tg x=x.

Исследовать сходимость ряда n=1λn2\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }\lambda_{n}^{-2}.

?
Задача 2621

Исследовать сходимость ряда n=21ln(n!)\displaystyle \sum_{n=2}^{\infty }\dfrac {1}{\ln (n!)}.

?
Задача 2622

Доказать, что ряд n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} с положительными монотонно убывающими членами сходится или расходится одновременно с рядом n=02na2n\displaystyle \sum_{n=0}^{\infty }2^{n}a_{2^{n}}.

?
Задача 2623

Пусть f(x)f(x) — положительная монотонно невозрастающая функция.

Доказать, что если ряд n=1f(n)\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }f(n) сходится, то для остатка его

Rn=k=n+1f(k) R_{n}=\sum _{k=n+1}^{\infty }f(k)

справедлива оценка

n+1+f(x)dx<Rn<f(n+1)+n+1+f(x)dx. \int _{n+1}^{+\infty }f(x)\, dx<R_{n}<f(n+1)+\int _{n+1}^{+\infty }f(x)\, dx.

Пользуясь этим, найти сумму ряда n=11n2\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }\dfrac {1}{n^{2}} с точностью до 0,010{,}01.

?
Задача 2624

Доказать признак Ермакова: пусть f(x)f(x) — положительная монотонно убывающая функция и

limxexf(ex)f(x)=λ. \lim _{x \to \infty }\frac{e^{x}f(e^{x})}{f(x)}=\lambda .

Ряд n=1f(n)\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }f(n) сходится, если λ<1\lambda <1, и расходится, если λ>1\lambda >1.

?
Задача 2625

Доказать признак Лобачевского: ряд n=1an\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }a_{n} с положительными и монотонно стремящимися к нулю членами сходится или расходится одновременно с рядом m=0pm2m\displaystyle \sum_{m=0}^{\infty }p_{m}2^{-m}, где pmp_{m} — наибольший номер членов ana_{n}, удовлетворяющих неравенству an2ma_{n} \geqslant 2^{-m} (n=1,2,,pmn=1,2,\ldots ,p_{m}).

?
Задача 2626

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=2n+2n2nα. \sum _{n=2}^{\infty }\frac{\sqrt{n+2}-\sqrt{n-2}}{n^{\alpha }}.
?
Задача 2627

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1(n+an2+n+b4). \sum _{n=1}^{\infty }\left(\sqrt{n+a}-\sqrt[4]{n^{2}+n+b}\right).
?
Задача 2628

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1(ctgnπ4n2sinnπ2n+1). \sum _{n=1}^{\infty }\left(\ctg \frac{n\pi }{4n-2}-\sin \frac{n\pi }{2n+1}\right).
?
Задача 2629

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1(1nlnn+1n). \sum _{n=1}^{\infty }\left(\frac{1}{\sqrt{n}}-\sqrt{\ln \frac{n+1}{n}}\right).
?
Задача 2630

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1ln(n!)nα. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{\ln (n!)}{n^{\alpha }}.
?
Задача 2631

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1en3. \sum _{n=1}^{\infty }e^{-\sqrt[3]{n}}.
?
Задача 2632

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1n2en. \sum _{n=1}^{\infty }n^{2}e^{-\sqrt{n}}.
?
Задача 2633

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1(n1n2+11). \sum _{n=1}^{\infty }\left(n^{\frac{1}{n^{2}+1}}-1\right).
?
Задача 2634

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1ealnn+bclnn+d. \sum _{n=1}^{\infty }e^{\frac{a\ln n+b}{c\ln n+d}}.
?
Задача 2635

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=11ln3(sin1n). \sum _{n=1}^{\infty }\frac{1}{\ln ^{3}\left(\sin \dfrac {1}{n}\right)}.
?
Задача 2636

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1(cosan)n3. \sum _{n=1}^{\infty }\left(\cos \frac{a}{n}\right)^{n^{3}}.
?
Задача 2637

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=3ln(chπncosπn). \sum _{n=3}^{\infty }\ln \left(\frac{\ch \dfrac {\pi }{n}}{\cos \dfrac {\pi }{n}}\right).
?
Задача 2638

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1n!nn. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{n!}{n^{\sqrt{n}}}.
?
Задача 2639

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=2n!rn(lnn)n. \sum _{n=2}^{\infty }\frac{n!\, r^{n}}{(\ln n)^{n}}.
?
Задача 2640

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1(a1/nb1/n+c1/n2)(a>0, b>0, c>0). \sum _{n=1}^{\infty }\left(a^{1/n}-\frac{b^{1/n}+c^{1/n}}{2}\right) \quad (a>0,\ b>0,\ c>0).
?
Задача 2641

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1(nnα1). \sum _{n=1}^{\infty }\left(n^{n^{\alpha }}-1\right).
?
Задача 2642

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1[ln1nαln(sin1nα)]. \sum _{n=1}^{\infty }\left[\ln \frac{1}{n^{\alpha }}-\ln \left(\sin \frac{1}{n^{\alpha }}\right)\right].
?
Задача 2643

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1a(blnn+cln2n)(a>0). \sum _{n=1}^{\infty }a^{-(b\ln n+c\ln ^{2}n)} \quad (a>0).
?
Задача 2644

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1n2n(n+a)n+b(n+b)n+a(a>0, b>0). \sum _{n=1}^{\infty }\frac{n^{2n}}{(n+a)^{n+b}(n+b)^{n+a}} \quad (a>0,\ b>0).
?
Задача 2645

Исследовать сходимость следующего ряда:

n=1[(n+1)!]n2!4!(2n)!. \sum _{n=1}^{\infty }\frac{\left[(n+1)!\right]^{n}}{2!\cdot 4!\cdots (2n)!}.
?
Задача 2646

Исследовать сходимость ряда n=1un\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }u_{n} со следующим общим членом:

un=01/nxdx1+x2. u_{n}=\int _{0}^{1/n}\frac{\sqrt{x}\, dx}{1+x^{2}}.
?
Задача 2647

Исследовать сходимость ряда n=1un\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }u_{n} со следующим общим членом:

un=10n1+x44dx. u_{n}=\frac{1}{\displaystyle \int _{0}^{n}\sqrt[4]{1+x^{4}}\, dx}.
?
Задача 2648

Исследовать сходимость ряда n=1un\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }u_{n} со следующим общим членом:

un=nπ(n+1)πsin2xxdx. u_{n}=\int _{n\pi }^{(n+1)\pi }\frac{\sin ^{2}x}{x}\, dx.
?
Задача 2649

Исследовать сходимость ряда n=1un\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }u_{n} со следующим общим членом:

un=nn+1exdx. u_{n}=\int _{n}^{n+1}e^{-\sqrt{x}}\, dx.
?
Задача 2650

Исследовать сходимость ряда n=1un\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }u_{n} со следующим общим членом:

un=0π/nsin3x1+xdx. u_{n}=\int _{0}^{\pi /n}\frac{\sin ^{3}x}{1+x}\, dx.
?
Задача 2651

Исследовать сходимость ряда n=1un\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }u_{n} со следующим общим членом:

un=1!+2!++n!(2n)!. u_{n}=\frac{1!+2!+\ldots +n!}{(2n)!}.
?
Задача 2652

Исследовать сходимость ряда n=1un\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }u_{n} со следующим общим членом:

un=k=1nln2knα. u_{n}=\frac{\displaystyle \sum _{k=1}^{n}\ln ^{2}k}{n^{\alpha }}.
?
Задача 2653

Заменив последовательность xnx_{n} (n=1,2,n=1,2,\ldots) соответствующим рядом, исследовать сходимость ее, если:

xn=1+12++1n2n. x_{n}=1+\frac{1}{\sqrt{2}}+\ldots +\frac{1}{\sqrt{n}}-2\sqrt{n}.
?
Задача 2654

Заменив последовательность xnx_{n} (n=1,2,n=1,2,\ldots) соответствующим рядом, исследовать сходимость ее, если:

xn=k=1nlnkk(lnn)22. x_{n}=\sum _{k=1}^{n}\frac{\ln k}{k}-\frac{(\ln n)^{2}}{2}.
?
Задача 2655

Сколько примерно надо взять членов ряда, чтобы найти его сумму с точностью до 10510^{-5}, если:

?
(а)

n=11n2\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }\dfrac {1}{n^{2}};

(б)

n=12n(n+1)!\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }\dfrac {2^{n}}{(n+1)!};

(в)

n=11(2n1)!\displaystyle \sum_{n=1}^{\infty }\dfrac {1}{(2n-1)!}?