一、定義
冪級數形如 Σ(n=0..∞) c_n x^n。由阿貝爾定理,存在收斂半徑 R∈[0,∞],使級數在 |x|R 發散。用比值法 R=1/lim|c_{n+1}/c_n|。
二、符號說明
| c_n | 冪級數係數 |
| R | 收斂半徑 |
|x|| 絕對收斂區間 | |
| 端點 x=±R | 需單獨判定 |
三、本工具的原理
- 取大 n 計算 |c_{n+1}/c_n|;
- R 為其倒數;
- ρ=0 時 R=∞,全實數收斂;ρ→∞ 時 R=0,僅 x=0 收斂;
- 收斂區間為開區間,端點需另行判斷。
四、操作步驟
- 輸入係數 c_n,例如 1/n;
- 點擊「計算」;
- 查看收斂半徑 R 與開區間。
五、範例
範例:求 Σ x^n/n 的收斂半徑。
解:c_n=1/n,|c_{n+1}/c_n|=n/(n+1)→1,故 R=1,收斂區間為 (-1,1)(端點 x=−1 收斂、x=1 為調和級數發散,需另判)。
六、易錯點
比值法只給出開區間,端點收斂性必須單獨判斷;
c_n 含 n! 時常得 R=∞(如 e^x 的展開);
本工具按 x=0 中心展開計算,中心平移需把 x 換成 x−x₀。