求解收敛半径的方法通常是使用根值测试(root test)或比值测试(ratio test)。
假设 $a_n$ 是一个数列,收敛半径 $R$ 定义为:
R =
lim_{n
o
infty}
left|
frac{a_{n}}{a_{n-1}}
right| =
lim_{n
o
infty}
sqrt[n]{
left| a_n
right|}R=n→∞lim∣∣an−1an∣∣=n→∞limn∣an∣
其中第二个等式是根据根值测试得到的。如果 $R = 0$,则数列是绝对收敛的;如果 $R =
infty$,则数列是发散的;如果 $0 < R <
infty$,则数列是绝对收敛的,并且有以下性质:
当 $|x| < R$ 时,级数 $
sum_{n=1}^{
infty} a_n x^n$ 收敛;
当 $|x| > R$ 时,级数 $
sum_{n=1}^{
infty} a_n x^n$ 发散;
当 $|x| = R$ 时,级数 $
sum_{n=1}^{
infty} a_n x^n$ 的敛散性需要单独讨论。
在实际计算中,通常使用以下步骤来确定收敛半径:
使用根值测试或比值测试计算出极限 $R$;
根据 $R$ 的大小来判断级数的敛散性。
需要注意的是,这种方法只适用于幂级数或冪級数的情況。对于其他类型的级数,需要使用其他方法来确定收敛半径。