无穷级数 / 级数敛散性 / 比较、比值、交错或幂级数收敛判别 / 比值判别法判断正项级数敛散
判断级数 $\displaystyle\sum\limits_{n=1}^{\infty}\dfrac{1\cdot3\cdot5\cdots(2n-1)}{5^n n!}$ 的敛散性.
正确答案
收敛
题目解析
【解】考虑正项级数 $\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty}a_n$,其中 $a_n=\dfrac{1\cdot3\cdot5\cdots(2n-1)}{5^n n!}$。注意到分子为前 $n$ 个奇数之积,可表示为 $\dfrac{(2n)!}{2^n n!}$,因为 $$1\cdot3\cdot5\cdots(2n-1)=\dfrac{(2n)!}{2^n n!}$$(理由:$(2n)!= (2n)(2n-1)\cdots2\cdot1 = [2n\cdot(2n-2)\cdots2]\cdot[ (2n-1)(2n-3)\cdots1 ] = 2^n n! \cdot [1\cdot3\cdots(2n-1)]$)。故 $$a_n=\dfrac{(2n)!}{2^n n! \cdot 5^n n!}=\dfrac{(2n)!}{(2\cdot5)^n (n!)^2}=\dfrac{(2n)!}{10^n (n!)^2}.$$ 应用比值判别法:$$\lim_{n\to\infty}\dfrac{a_{n+1}}{a_n}=\lim_{n\to\infty}\dfrac{(2n+2)!}{10^{n+1}[(n+1)!]^2}\cdot\dfrac{10^n (n!)^2}{(2n)!}=\lim_{n\to\infty}\dfrac{(2n+2)(2n+1)}{10(n+1)^2}=\lim_{n\to\infty}\dfrac{4n^2+6n+2}{10n^2+20n+10}=\dfrac{4}{10}=\dfrac{2}{5}<1.$$ 故该级数收敛。