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王轲楠 4 months ago
commit 65dbdcd26b

@ -2,6 +2,9 @@
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- 编写小组
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**内部资料,禁止传播**
**编委会(不分先后,姓氏首字母顺序):程奕铭 韩魏 刘柯妤 卢吉辚 王轲楠 支宝宁 郑哲航
# 子数列及其相关定理
## 一、子数列的概念与性质
@ -235,7 +238,7 @@ $$D(x)= \begin{cases}1, & x\text{为有理数时}, \\ 0, & x\text{为无理数
## Vol. 5:误用p级数
**机械地套用p级数结论而忽视了其应用前提指数 `p` 必须是与 `n` 无关的常数。**
>例题1
> [!example] 例题1
>$$判定\sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{n^{1 + \frac{1}{n}}}的敛散性$$
#### ❌ 经典错误思路
1. 形式像 `1/n^p`
@ -249,7 +252,7 @@ $$\lim_{n \to \infty} \frac{ \frac{1}{n^{1 + \frac{1}{n}}} }{ \frac{1}{n} } = \l
---
> 例题2
> [!example] 例题2
>$$判定\sum_{n=2}^{\infty} \frac{1}{n \cdot \ln n}的敛散性$$
@ -350,13 +353,16 @@ $y=f^{-1}(x)$,即$x = f(y)$,求$f^{-1'}$就是在求$\frac{dy}{dx}$,而$\f
为什么?$f^{-1'}$最后应该是一个关于$x$的函数,$\frac{dy}{dx}$应当用$x$来表示。
所以,我们还需要将$y = f^{-1}(x)$代入,即:
$\frac{dy}{dx}=\frac{1}{f'(y)}=\frac{1}{f'(f^{-1}(x))}$
> [!example] 示例1
> [!example] 例1
> 求$d(\arcsin x)$
解:设$y=\arcsin x$,即$x=\sin y$$dx=\cos y\ dy$,即$dy=\frac{dx}{\cos y}$
作辅助三角形
![[易错点9-1.png]]
得$\cos y=\sqrt{1-x^2}$,综上,$dy=\frac{dx}{\sqrt{1-x^2}}$,即$d(\arcsin x)=\frac{dx}{\sqrt{1-x^2}}$
## Vol. 10: 无界与无穷大的辨析
很多人都觉得无界和无穷大是同一个概念,因为它们的实在是太像了:画在坐标系上都是“直指苍穹🚀”或者“飞流直下三千尺”嘛!但是,“无界”准确来说不完全是这样。要准确辨析它们,需要回到它们的**定义**上:
无穷大的定义:$\forall M > 0, \exists \delta>0$,当$0<|x-x_0|<\delta$时有$|f(x)|>M$,称$f(x)$是当$x\rightarrow x_0$时的无穷大量
@ -364,14 +370,15 @@ $\frac{dy}{dx}=\frac{1}{f'(y)}=\frac{1}{f'(f^{-1}(x))}$
$\forall \delta>0, \exists x \in \mathring{U}(x_0,\delta)$有 $|f(x)|>M$,称$f(x)$是当$x\rightarrow x_0$时的无界量
**核心区别**:无穷大是**存在某**去心邻域内**任意**$x$都大于$M$,无界是需要对**任意**邻域**存在**一个$x$使得$|f(x)|>M$
**联系**:无穷大一定是无界量,但是无界量不一定是无穷大。
> [!example] 示例1
> [!example] 例1
> 无穷震荡$\lim\limits_{x\rightarrow 0}{\frac{1}{x}\sin\frac{1}{x}}$
![[易错点10-1.png]]
这个并不是无穷大——不管取的邻域有多小,我总能找到一个令$\sin\frac{1}{x}=0$的$x$,此时$\frac{1}{x}\sin\frac{1}{x}=0$。
那这个是有界的吗?也不是。这就是典型的**不是无界量的无穷大**。
> [!example] 例2
> [!example] 例2
> 双子数列$\lim\limits_{n\rightarrow \infty}{n\cos n\pi}$
总结:无穷大是在邻域内“一直都很大”,无界是邻域内“有很大的”
@ -423,7 +430,6 @@ $$ \lim_{x \to \infty} y = \lim_{x \to \infty} \frac{1 + \frac{2}{x} - \frac{3}{
**结论**:曲线的渐近线为 $x = 2$ 和 $y = 1$。
>[!example] 例3
>判断级数 $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^{n} n^2}{3^n}$ 的敛散性(绝对收敛、条件收敛或发散)。

@ -1,14 +1,34 @@
1. 设 $x_n = \frac{\cos\left(\frac{2n\pi}{3}\right)}{n} + 1$,证明 $x_n \to 1$。
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- 编写小组
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1.设 $x_n = \frac{\cos\left(\frac{2n\pi}{3}\right)}{n} + 1$,证明 $x_n \to 1$。
```
2. 函数 $f(x) = \begin{cases} x^2, & \text{若 } x \text{ 为有理数} \\ -x^2, & \text{若 } x \text{ 为无理数} \end{cases}$
```
2.函数 $f(x) = \begin{cases} x^2, & \text{若 } x \text{ 为有理数} \\ -x^2, & \text{若 } x \text{ 为无理数} \end{cases}$
$$
\lim_{x \to 0} f(x)
$$
```
```
3.设$f(x)=\begin{cases} \frac{1}{|x|^{\alpha}}sin\frac{1}{x} \ \ ,x\neq0 \\ 0,\ \ \ x=0\end{cases}$在$x=0$处可导,则$\alpha$的取值范围是[ ].

@ -1,21 +1,68 @@
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- 编写小组
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1.判断数列 $a_n = \frac{(-1)^n n}{n+1}$ 的收敛性。
```
```
2.设数列 $\{a_n\}$ 的三个子列 $\{a_{2n}\}$、$\{a_{2n+1}\}$、$\{a_{3n+1}\}$ 均收敛,那么 $\{a_n\}$ 是否一定收敛?说明理由。
```
```
3.设函数由参数方程 $\begin{cases} x = t + \arctan t \\ y = t - \ln(1+t^2) \end{cases}$ 确定,求 $dy$。
```
```
4.求曲线 $f(x) = \frac{e^x}{x-1} + x$ 的渐近线。
```
```
5.判断级数 $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{\sin(n\pi + \frac{\pi}{4})}{\sqrt{n^3+1}}$ 的敛散性。
```
```
6.设函数$f(x)=\begin{cases}ax+b,x\ge1,\\ e^{\frac{1}{x}},0<x<1\end{cases}$在$x=1$处可导,则$a、b$的取值分别为$\_\_\_,\_\_\_$.
```
```

@ -22,4 +22,76 @@ $\{a_n\}$ **一定收敛**,理由如下:
- $\{a_{3n+1}\}$ 中的奇数项子列(属于 $\{a_{2n+1}\}$)的极限 = $\{a_{3n+1}\}$ 的极限。
- 故 $\{a_{2n}\}$ 与 $\{a_{2n+1}\}$ 的极限相等。
综上,数列 $\{a_n\}$ 的偶数项子列和奇数项子列极限相同,因此 $\{a_n\}$ 收敛。
综上,数列 $\{a_n\}$ 的偶数项子列和奇数项子列极限相同,因此 $\{a_n\}$ 收敛。
3.设函数由参数方程 $\begin{cases} x = t + \arctan t \\ y = t - \ln(1+t^2) \end{cases}$ 确定,求 $dy$。
---
计算得
$$ \frac{dx}{dt} = 1 + \frac{1}{1+t^2} $$
$$ \frac{dy}{dt} = 1 - \frac{2t}{1+t^2} $$
因此,
$$ dy = \frac{1 - \frac{2t}{1+t^2}}{1 + \frac{1}{1+t^2}} dx = \frac{t^2 - 2t + 1}{t^2 + 2} dx $$
或等价地,
$$ dy = \left( 1 - \frac{2t}{1+t^2} \right) dt $$
---
4.求曲线 $f(x) = \frac{e^x}{x-1} + x$ 的渐近线。
**提示**
1. 首先,函数在 $x = 1$ 处无定义,需考察 $\lim_{x \to 1} f(x)$。
2. 其次,当 $x \to \infty$ 时,函数行为由 $x$ 主导,应考虑是否存在斜渐近线 $y = kx + b$,其中 $k = \lim_{x \to \infty} \frac{f(x)}{x}$$b = \lim_{x \to \infty} (f(x) - kx)$。
**答案**
铅直渐近线:$x = 1$(因 $\lim_{x \to 1^-} f(x) = -\infty$ $\lim_{x \to 1^+} f(x) = +\infty$)。
斜渐近线:
$$ k = \lim_{x \to -\infty} \frac{f(x)}{x} = 1 $$
$$ b = \lim_{x \to -\infty} (f(x) - x) = 1 $$
故有 $y = x + 1$。
该函数无水平渐近线
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#### 三、滥用正项级数判别法于任意项级数
5.判断级数 $\sum_{n=1}^{\infty} \frac{\sin(n\pi + \frac{\pi}{4})}{\sqrt{n^3+1}}$ 的敛散性。
**答案**
因为
$$ \sin(n\pi + \frac{\pi}{4}) = (-1)^n \sin\frac{\pi}{4} = (-1)^n \frac{\sqrt{2}}{2} $$
所以原级数为
$$ \frac{\sqrt{2}}{2} \sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^n}{\sqrt{n^3+1}} $$
考虑其绝对值级数
$$ \sum_{n=1}^{\infty} \frac{1}{\sqrt{n^3+1}} $$
由于
$$ \frac{1}{\sqrt{n^3+1}} < \frac{1}{n^{3/2}} $$
且 $p=\frac{3}{2}>1$ 的 $p$-级数收敛,由比较判别法知该绝对值级数收敛。
因此,原级数 **绝对收敛**。
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