设。
- (1) 求级数的收敛域;
- (2) 求该级数的和函数。
时,;。
先分别判断两部分。 为等比级数,收敛当且仅当 。对 ,相邻项绝对值比的极限为 ;在 时,绝对值级数为 ,所以其收敛域为 。
在 两部分均收敛,原级数收敛;在 及 ,一部分收敛而另一部分发散,故原级数发散。
还须单独处理两部分都发散的 ,不能仅取收敛域交集。令 ,则
因为 。于是 ,通项不趋于零,原级数发散。综上收敛域为 。
在 内,两部分都收敛。等比求和得 。
第二部分用 ,拆出的两级数在此区间各自收敛。由对数级数,
相减得到第二部分的和为 ,故
在 处,第二部分须用部分和裂项,不能拆为两个发散级数之差:
因此 。这也与内部公式在 的极限一致,因为 。