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交错级数计算器

计算交错级数部分和,检验莱布尼茨条件并给出误差界。

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Σ(-1)^(n-1) a_n , |R_N| ≤ a_{N+1}
不含符号,例如 1/n
求和项数

📖 使用教程|交错级数

一、定理
莱布尼茨判别法:若正数列 a_n 单调递减且趋于 0,则交错级数 Σ(-1)^(n-1) a_n 收敛,且其和满足 |S−S_N| ≤ a_{N+1},即余项不超过舍去的第一项。
二、符号说明
a_n交错级数的正项
S_N前 N 项部分和
S级数和
|S−S_N|≤a_{N+1}误差界
三、本工具的原理
  • 逐项相加并按 (-1)^(n-1) 变号;
  • 检查 a_{N+1}≤a_N 是否递减;
  • 检查 a_{N+1} 是否接近 0;
  • 给出误差上界 a_{N+1}。
四、操作步骤
  1. 输入正项 a_n(不带符号),例如 1/n;
  2. 输入项数 N,例如 100;
  3. 点击「计算」查看部分和与误差界。
五、例题
例:交错调和级数 Σ(-1)^(n-1)/n。
解:a_n=1/n 递减趋于 0,满足莱布尼茨条件。N=100 时 S_100≈0.698,误差界 a_101≈0.0099;已知和 ln2≈0.6931,吻合。
六、易错点
必须先确认 a_n 单调递减趋于 0,否则不能用莱布尼茨误差界;
交错级数条件收敛时,加绝对值后可能发散;
误差界只对满足莱布尼茨条件的交错级数成立。

❓ 常见问题|交错级数

交错级数一定收敛吗?
不一定。需 a_n 单调递减趋于 0 才由莱布尼茨法保证收敛。
误差界怎么用?
若要误差小于 ε,取 N 使 a_{N+1}<ε 即可,无需知道精确和。
什么是条件收敛?
交错级数收敛但取绝对值后发散,如交错调和级数。
部分和为什么左右摆动?
因为交错相减,S_N 在真实和上下交替逼近,误差不超过下一步项。
a_n 不是单调递减怎么办?
莱布尼茨条件不满足,误差界不成立,需其他方法。