Теорема (признак Лейбница). Знакочередующийся ряд сходится, если:
1) последовательность абсолютных величин членов ряда монотонно убывает, т.е. .
2) общий член ряда стремится к нулю: . При этом сумма S ряда удовлетворяет неравенствам
Пусть дан знакопеременный ряд , где – произвольные числа (действительные или комплексные). Если ряд , составленный из абсолютных величин его членов, сходится, то данный ряд также сходится. В этом случае знакопеременный ряд называется абсолютно сходящимся. Следовательно, если же знакопеременный ряд сходится, а ряд расходится, то данный ряд называется условно сходящимся.
Пример 1.Исследовать на сходимость ряд Решение. 1. Исследуем на сходимость ряд из абсолютных величин членов данного ряда: = .Сравним этот ряд с рядом . Так как < , то > для всех n.Ряд расходится, так как расходится ряд (как ряд Дирихле при p= <1). Значит, по 1-му признаку сравнения расходится и ряд .
Итак, исходный ряд не является абсолютно сходящимся.
2. Выясним, сходится ли данный знакочередующийся ряд, применяя признак Лейбница.
· Проверим, выполняется ли неравенство > для абсолютных
величин членов данного ряда:
= > .
Данное неравенство эквивалентно неравенству < , которое верно для любого n=1,2….Значит для все номеров n = 1,2…
· Найдём предел общего члена ряда: = = 0.
Таким образом, для данного знакочередующегося ряда выполнены оба условия, содержащиеся в признаке Лейбница, откуда следует, что исходный ряд сходится, однако он не является абсолютно сходящимся, поэтому данный ряд сходится условно. Ответ: ряд сходится условно.
Задание 6. Исследовать на абсолютную и условную сходимость ряды:
1)
| 6)
|
2)
| 7)
|
3)
| 8)
|
4)
| 9)
|
5)
| 10)
|