Рады, что вам понравилась статья 😊
Как мы знаем, для положительных рядов кроме признаков сравнения имеются признаки Коши и Даламбера. Эти признаки распознают, по сути, только геометрическую прогрессию, и подобные ей ряды. К более интересным рядам эти признаки неприменимы. В частности, к гармоническому ряду и к обобщенному гармоническому ряду признаки Коши и Даламбера не применимы. К более тонким признакам относятся признаки Раабе и Гаусса.
Пусть положительный ряд и . Тогда при ряд сходится, а при ряд расходится.
Пусть положительный ряд и , где и . Тогда
при ряд сходится;
при ряд расходится;
при и при ряд сходится, а при ряд расходится.
Оба этих признака применимы к обобщенным гармоническим рядам, но признак Раабе все-таки не распознает сам гармонический ряд. Иногда, чтобы подчеркнуть связь признаков Гаусса и Даламбера, признак Гаусса формулируют для обратного отношения:
Признак Гаусса. Пусть положительный ряд и , где и . Тогда ряд сходится, если и расходится, если .
В этой формулировке рассматривается сразу третий пункт, считая первые два и так очевидны (работает признак Даламбера).
Пример 1. Применим признак Раабе к обобщенно гармоническому ряду :
.
То есть при ряд сходится, при ряд расходится, а вот расходимость гармонического ряда признак Раабе не видит.
Признак Гаусса чуть тоньше. Он применим и к обобщенно гармоническому ряду для всех значений , в частности для . Действительно: ,
То есть ряд сходится для и расходится для . Тем самым и для гармонического ряда признак Гаусса срабатывает.
Пример 2. Исследовать ряд на сходимость. Применим признак Гаусса:
По признаку Гаусса ряд сходится при , то есть при и расходится при .
Пример 3. Доказать, что ряд сходится.
Здесь, значок двойного факториала означает следующее: и
Заметим, что признак Даламбера (его рекомендуют применять при наличии факториалов) не применим. Действительно:
Применим признак Раабе:
Так как , то по признаку Раабе ряд сходится.