题目
4.判断级数 sum _(n=1)^infty dfrac ({3)^nn!}({n)^n} 的敛散性: __

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定级数形式
级数形式为 \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{3^n}{n}\)。
步骤 2:应用比值判别法
比值判别法用于判断级数的敛散性,其核心是计算相邻项的比值的极限。对于级数 \(\sum_{n=1}^{\infty} a_n\),如果 \(\lim_{n \to \infty} \left| \frac{a_{n+1}}{a_n} \right| = L\),则当 \(L < 1\) 时级数收敛,当 \(L > 1\) 时级数发散,当 \(L = 1\) 时判别法无效。
对于给定的级数,我们有 \(a_n = \frac{3^n}{n}\)。因此,\(a_{n+1} = \frac{3^{n+1}}{n+1}\)。
计算比值 \(\left| \frac{a_{n+1}}{a_n} \right|\):
\[
\left| \frac{a_{n+1}}{a_n} \right| = \left| \frac{\frac{3^{n+1}}{n+1}}{\frac{3^n}{n}} \right| = \left| \frac{3^{n+1}n}{3^n(n+1)} \right| = \left| \frac{3n}{n+1} \right| = \frac{3n}{n+1}
\]
步骤 3:计算比值的极限
计算 \(\lim_{n \to \infty} \frac{3n}{n+1}\):
\[
\lim_{n \to \infty} \frac{3n}{n+1} = \lim_{n \to \infty} \frac{3}{1+\frac{1}{n}} = 3
\]
因为比值的极限 \(L = 3 > 1\),根据比值判别法,级数发散。
级数形式为 \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{3^n}{n}\)。
步骤 2:应用比值判别法
比值判别法用于判断级数的敛散性,其核心是计算相邻项的比值的极限。对于级数 \(\sum_{n=1}^{\infty} a_n\),如果 \(\lim_{n \to \infty} \left| \frac{a_{n+1}}{a_n} \right| = L\),则当 \(L < 1\) 时级数收敛,当 \(L > 1\) 时级数发散,当 \(L = 1\) 时判别法无效。
对于给定的级数,我们有 \(a_n = \frac{3^n}{n}\)。因此,\(a_{n+1} = \frac{3^{n+1}}{n+1}\)。
计算比值 \(\left| \frac{a_{n+1}}{a_n} \right|\):
\[
\left| \frac{a_{n+1}}{a_n} \right| = \left| \frac{\frac{3^{n+1}}{n+1}}{\frac{3^n}{n}} \right| = \left| \frac{3^{n+1}n}{3^n(n+1)} \right| = \left| \frac{3n}{n+1} \right| = \frac{3n}{n+1}
\]
步骤 3:计算比值的极限
计算 \(\lim_{n \to \infty} \frac{3n}{n+1}\):
\[
\lim_{n \to \infty} \frac{3n}{n+1} = \lim_{n \to \infty} \frac{3}{1+\frac{1}{n}} = 3
\]
因为比值的极限 \(L = 3 > 1\),根据比值判别法,级数发散。