主页

幂级数与收敛域计算器

幂级数收敛半径在线计算器,输入幂级数系数,自动求收敛半径 R 与收敛开区间,附比值法说明,适合幂级数收敛域学习。

展开更多 ▾
Σ c_n x^n , R = 1 / lim|c_{n+1}/c_n|
例如 1/n(n 从 1 开始)

📖 使用教程|幂级数与收敛域

一、定义
幂级数形如 Σ(n=0..∞) c_n x^n。由阿贝尔定理,存在收敛半径 R∈[0,∞],使级数在 |x|R 发散。用比值法 R=1/lim|c_{n+1}/c_n|。
二、符号说明
c_n幂级数系数
R收敛半径
|x|绝对收敛区间
端点 x=±R需单独判定
三、本工具的原理
  • 取大 n 计算 |c_{n+1}/c_n|;
  • R 为其倒数;
  • ρ=0 时 R=∞,全实数收敛;ρ→∞ 时 R=0,仅 x=0 收敛;
  • 收敛区间为开区间,端点需另行判断。
四、操作步骤
  1. 输入系数 c_n,例如 1/n;
  2. 点击「计算」;
  3. 查看收敛半径 R 与开区间。
五、例题
例:求 Σ x^n/n 的收敛半径。
解:c_n=1/n,|c_{n+1}/c_n|=n/(n+1)→1,故 R=1,收敛区间为 (-1,1)(端点 x=−1 收敛、x=1 为调和级数发散,需另判)。
六、易错点
比值法只给出开区间,端点收敛性必须单独判断;
c_n 含 n! 时常得 R=∞(如 e^x 的展开);
本工具按 x=0 中心展开计算,中心平移需把 x 换成 x−x₀。

❓ 常见问题|幂级数

收敛半径如何求?
R=1/lim|c_{n+1}/c_n|,也可用根值法 R=1/limⁿ√|c_n|。
R=∞ 是什么意思?
幂级数在整个实数轴上绝对收敛,如 Σx^n/n! = e^x。
端点为什么要另判?
比值法在 |x|=R 时 ρ=1 失效,必须代入端点用其他判别法。
幂级数中心不是 0 怎么办?
把 x 替换为 (x−x₀),收敛区间变为 |x−x₀|
这个工具支持端点判定吗?
本工具给出开区间;端点收敛需结合交错级数、p-级数等另行判断。