2025-11-11 01:13:32
求函数的收敛半径主要分两步走。第一步得先写出幂级数的一般形式,比如Σaₙ(x-a)ⁿ。第二步要选根值法或比值法中的一个,根值法就是算系数aₙ的绝对值开n次方的极限,取倒数就是半径R;比值法则是算后项与前项的绝对值比值的极限,取倒数也是R。比如算1+ x/1! + x²/2! +x³/3!...这个级数,用比值法算lim(n→∞)|aₙ+1/aₙ|=0,所以R=∞,说明收敛范围全实数轴。
为什么这样算呢?因为收敛半径本质是找级数从收敛变发散的临界点。根值法对应柯西判别法,通过控制项的模值增长,比如设|x-a|<1/lim sup |aₙ|¹/ⁿ就收敛。比值法源自达朗贝尔判别法,通过相邻项比值判断级数趋势。比如算1+x+x²+x³...这个级数,用比值法算lim|1/(1-1)|=1,所以R=1,刚好在|x|<1时收敛。数据上,当n趋向无穷时,系数aₙ=1/n!的根值会趋近0,比值也是0,所以R都是无穷大。但像aₙ=1/n时,根值lim(1/n)¹/ⁿ=1,比值lim(n/(n+1))=1,R=1。这说明两种方法本质都盯着系数衰减速度,只是计算角度不同。
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