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绝对收敛级数判别法之间的联系,或论如何做到公平

历史与综述 2024-10-03 v8

摘要

在微积分课程中,用于数项级数 n=0an\sum_{n=0}^{\infty}a_n 绝对收敛/发散的 Ratio Test(比值判别法)与 Root Test(根值判别法)通常是独立讲授与证明的。Root Test 比 Ratio Test 更强(能判定更多级数的收敛性)。这一关系启发我们引入一些中间强度的判别法(强于 Ratio Test 而弱于 Root Test),称之为 Power Mean Tests(幂平均判别法)(它们特别地包含 Arithmetic Mean Test(算术平均判别法))。我们展示了 Root Test、Power Mean Tests 与 Ratio Test 之间的联系。我们还指出,所有这些判别法都与我们所提出并称之为 Generalized ff-mean Test(广义 ff-平均判别法,或 Kolmogorov-Nagumo-de Finetti 平均判别法)的判别法相关。我们给出一个无穷级数的例子,其中 Arithmetic Mean Test 是应用于收敛性验证的恰当判别法,因为 Root Test 与 Ratio Test 不易使用。我们在文末给出一则陈述,强调为何在我们的微积分课程中纳入总结性的 Corollary 3.1 是“公平”的。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.10056,
  title  = {A connection between tests for absolute convergence of infinite series, or how to be fair},
  author = {Victoria Rayskin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.10056},
  year   = {2024}
}