无穷级数 / 收敛半径
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收敛半径

本页给出标准定义、定理条件、可执行步骤,并用图示梳理从识别到应用的关系。

一、基本概念

标准定义

幂级数 Σcₙ(x−x₀)ⁿ 的收敛半径 R 是其绝对收敛区间以 x₀ 为中心的半径。

|x−x₀|

二、基本定理

条件与结论

当 |x−x₀|R 时发散;两个端点 x₀±R 必须分别检验。

条件检查

定理只在上述连续性、可导性、定义域、方向或收敛条件满足时使用。

三、基本方法

题目中的执行顺序
  1. 用比值或根值求 R。
  2. 写出开区间 |x−x₀|
  3. 分别代入左右端点,用适合的级数判别法判断。

例题提示:端点不能由 R 自动判断;开区间结论也不能擅自包含端点。

四、推广应用

综合题中的连接

可推广到幂级数逐项求导、积分和 Taylor 展开。

五、易错辨析

反例与边界

易错与例子:端点不能由 R 自动判断;开区间结论也不能擅自包含端点。

检查条件、变量/方向、边界与等号条件,再确认结论没有超出题设。

收敛半径:从定义到应用|x−x₀|端点分别检验绝对收敛
收敛半径的识别、条件核对与计算路径

公式速查

公式、条件、场景

基本判别

Σan 收敛 ⇒ an→0
L=lim|an+1/an|<1 收敛,L>1 发散

条件:L=1 时比值判别无结论。

场景:正项、阶乘、指数型通项。

交错级数

Σ(−1)n−1bn:bn↓0 ⇒ 收敛
|Rn|≤bn+1

条件:单调递减且趋于 0。

场景:符号交替、误差估计。

幂级数

Σcn(x−x0)n
先求 R,再检验 x=x0±R

条件:端点必须分别判断。

场景:收敛域、逐项求导和积分。

使用边界

公式必须和适用条件一起使用;遇到边界、端点、方向或定义域问题,先检查条件再代入。