第8章 · 第8-1-2题

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📝 题目

2.写出级数的一般项. (1)$\frac{1}{2 \ln 2}+\frac{1}{3 \ln 3}+\frac{1}{4 \ln 4}+\cdots$ ; (2)$\frac{1+1}{1+2}+\frac{1+2}{1+2^{2}}+\frac{1+3}{1+2^{3}}+\cdots$ ; (3)$\frac{1}{2}+\frac{2}{5}+\frac{3}{10}+\frac{4}{17}+\cdots$ ; (4)$\frac{1}{1}+\frac{1}{5}+\frac{1}{9}+\frac{1}{13}+\cdots$ ; (5) $1-\frac{1}{2^{2}}+\frac{1}{3^{2}}-\frac{1}{4^{2}}+\cdots$ ; (6)$\frac{1}{1 \cdot 2 \cdot 3}+\frac{1}{2 \cdot 3 \cdot 4}+\frac{1}{3 \cdot 4 \cdot 5}+\cdots$ ; (7) $1+\frac{1 \cdot 3}{1 \cdot 2}+\frac{1 \cdot 3 \cdot 5}{1 \cdot 2 \cdot 3}+\frac{1 \cdot 3 \cdot 5 \cdot 7}{1 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 4}+\cdots$ ; (8)$\frac{1}{2}+\frac{3}{2 \cdot 4}+\frac{5}{2 \cdot 4 \cdot 6}+\frac{7}{2 \cdot 4 \cdot 6 \cdot 8}+\cdots$ .

💡 答案与解析

[AI解答]

[AI解答]

以下为各小题级数一般项的推导,均以 $n$ 表示项数序号,通常从 $n=1$ 开始。

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### (1) $$ \frac{1}{2 \ln 2}+\frac{1}{3 \ln 3}+\frac{1}{4 \ln 4}+\cdots $$ 观察分母:第一个分母为 $2\ln 2$,第二个为 $3\ln 3$,第三个为 $4\ln 4$,可见第 $n$ 项分母为 $(n+1)\ln(n+1)$。 一般项: $$ u_n = \frac{1}{(n+1)\ln(n+1)},\quad n=1,2,3,\dots $$

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### (2) $$ \frac{1+1}{1+2}+\frac{1+2}{1+2^{2}}+\frac{1+3}{1+2^{3}}+\cdots $$ 分子:第1项分子 $1+1$,第2项分子 $1+2$,第3项分子 $1+3$,故第 $n$ 项分子为 $1+n$。 分母:第1项分母 $1+2^1$,第2项分母 $1+2^2$,第3项分母 $1+2^3$,故第 $n$ 项分母为 $1+2^n$。 一般项: $$ u_n = \frac{1+n}{1+2^n},\quad n=1,2,3,\dots $$

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### (3) $$ \frac{1}{2}+\frac{2}{5}+\frac{3}{10}+\frac{4}{17}+\cdots $$ 分子依次为 $1,2,3,4,\dots$,故第 $n$ 项分子为 $n$。 分母:$2,5,10,17,\dots$,观察规律: $2=1^2+1,\quad 5=2^2+1,\quad 10=3^2+1,\quad 17=4^2+1$,故第 $n$ 项分母为 $n^2+1$。 一般项: $$ u_n = \frac{n}{n^2+1},\quad n=1,2,3,\dots $$

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### (4) $$ \frac{1}{1}+\frac{1}{5}+\frac{1}{9}+\frac{1}{13}+\cdots $$ 分母:$1,5,9,13,\dots$,此为等差数列,首项1,公差4,故第 $n$ 项分母为 $1+4(n-1)=4n-3$。 一般项: $$ u_n = \frac{1}{4n-3},\quad n=1,2,3,\dots $$

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### (5) $$ 1-\frac{1}{2^{2}}+\frac{1}{3^{2}}-\frac{1}{4^{2}}+\cdots $$ 符号规律:正、负、正、负……即 $(-1)^{n-1}$。 分母:$1^2,2^2,3^2,4^2,\dots$,故第 $n$ 项分母为 $n^2$。 一般项: $$ u_n = \frac{(-1)^{n-1}}{n^{2}},\quad n=1,2,3,\dots $$

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### (6) $$ \frac{1}{1 \cdot 2 \cdot 3}+\frac{1}{2 \cdot 3 \cdot 4}+\frac{1}{3 \cdot 4 \cdot 5}+\cdots $$ 第1项分母为 $1\cdot2\cdot3$,第2项为 $2\cdot3\cdot4$,第3项为 $3\cdot4\cdot5$,故第 $n$ 项分母为 $n(n+1)(n+2)$。 一般项: $$ u_n = \frac{1}{n(n+1)(n+2)},\quad n=1,2,3,\dots $$

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### (7) $$ 1+\frac{1 \cdot 3}{1 \cdot 2}+\frac{1 \cdot 3 \cdot 5}{1 \cdot 2 \cdot 3}+\frac{1 \cdot 3 \cdot 5 \cdot 7}{1 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 4}+\cdots $$ 第1项视为 $\frac{1}{1}$(分子只有1,分母只有1)。 分子为奇数连乘:第 $n$ 项分子为 $1\cdot3\cdot5\cdots(2n-1)$,即 $(2n-1)!!$。 分母为 $n!$。 一般项: $$ u_n = \frac{(2n-1)!!}{n!},\quad n=1,2,3,\dots $$

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### (8) $$ \frac{1}{2}+\frac{3}{2 \cdot 4}+\frac{5}{2 \cdot 4 \cdot 6}+\frac{7}{2 \cdot 4 \cdot 6 \cdot 8}+\cdots $$ 分子:第1项分子1,第2项分子3,第3项分子5,第4项分子7,故第 $n$ 项分子为 $2n-1$。 分母:第1项分母 $2$,第2项分母 $2\cdot4$,第3项分母 $2\cdot4\cdot6$,第4项分母 $2\cdot4\cdot6\cdot8$,即第 $n$ 项分母为 $2\cdot4\cdot6\cdots(2n)=2^n n!$。 一般项: $$ u_n = \frac{2n-1}{2^n n!},\quad n=1,2,3,\dots $$

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**难度评级**:★☆☆☆☆ (均为观察数列规律写出通项,属于基础题)