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求幂级数的收敛半径通常使用根式判别法或比值测试(ratio test)。以下是使用根式判别法求收敛半径的步骤:
1. 将幂级数写成标准形式:$f(x) = sum_{n=0}^{infty} a_n x^n$。
2. 计算系数比值的极限:$lim_{n to infty} left| frac{a_n}{a_{n+1}} right|$。
3. 如果该极限存在,则收敛半径 $R$ 等于该极限的倒数。
4. 如果该极限不存在,则可能需要使用其他方法,如比较测试或积分测试,来确定收敛半径。
例如,对于幂级数 $sum n^{ln n} z^n$,使用根式判别法计算收敛半径:
1. 写出幂级数标准形式。
2. 计算极限:$lim_{n to infty} left| frac{n^{ln n}}{(n+1)^{ln (n+1)}} right|$。
3. 由于直接计算该极限可能较为复杂,可以简化计算,例如通过取对数或其他变换来简化表达式。
4. 根据计算出的极限值求倒数得到收敛半径 $R$。
请注意,根式判别法只适用于幂级数,对于其他类型的级数,需要使用不同的方法来确定收敛半径。