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级数收敛性判断

无穷级数

专题
General / 综合
难度
L4

题目详情

Which of the following series converge:

k=11k;k=11k2;k=21kln(k)?\sum_{k = 1}^{\infty}\frac{1}{k};\quad \sum_{k = 1}^{\infty}\frac{1}{k^2};\quad \sum_{k = 2}^{\infty}\frac{1}{k\ln(k)}?
解析
  1. k=11k\sum_{k=1}^{\infty}\frac1k:调和级数发散。

  2. k=11k2\sum_{k=1}^{\infty}\frac1{k^2}pp 级数,p=2>1p=2>1,收敛。

  3. k=21klnk\sum_{k=2}^{\infty}\frac{1}{k\ln k}:可用积分判别法,

2dxxlnx=[lnlnx]2=,\int_2^{\infty}\frac{dx}{x\ln x}=\left[\ln\ln x\right]_2^{\infty}=\infty,

因此该级数发散。