полнотекстовый ресурс

полнотекстовый ресурс полнотекстовый ресурс

library.psu.kz
from library.psu.kz More from this publisher
19.11.2014 Views

00 ца. При х —3/2 получаем ряд V — , члены которого больше соответствую- Ш Ж п Щ1 щих членов расходящегося гармонического ряда. Значит, при х —3/2 степенной ряд расходится. Следовательно, областью сходимости исходного степенного ряда является полуинтервал [—3/2; 3/2). 4 00 Если дан ряд вида V ап{х - xQ) , то его радиус сходимости R определя- л в 0 ется также по формуле ( 12.11), а интервалом сходимости будет интервал с центром в точке х —Xq: (xq —R; Xq +R). Пример 3. Найти область сходимости степенного ряда ■ 1Щ ►Найдем радиус сходимости данного ряда: lim 2Ц ! ^ ± 2 = 2Шп Щ = Л -> 00 2 я J n + 1 /I —> ооУ /1 + 1 оо т.е. ряд сходится в интервале (0; 4). При х = 0 получаем ряд V* ■- —, кото- " Jn+ 1 Пи I рый расходится, так как его члены больше членов расходящегося гармониче- 00 /I 1 1 ского ряда, а при х —4 —ряд V (—1) — , где lim — - = 0 , с ходял/л + 1 л -> co jn + i л = 0 щийся по признаку Лейбница. Область сходимости данного ряда (0; 4].< ® л Пример 4. Найти область сходимости ряда — . ►Находим радиус сходимости ряда: л - О R = lim ( ~ :*—гттт) = (п + 1) = 00 п —>00^/1* (/*■^1)*' Л—>00 Следовательно, данный ряд сходится на всей числовой прямой. Отсюда, в частности, с учетом необходимого признака сходимости ряда (см. § 12.1, теорему 1) л получаем, что lim = 0 для любого конечного х.4 л -> о о л! На всяком отрезке [а ; р ], лежащем внутри интервала сходимости, степенной ряд сходится равномерно, поэтому его сумма в интервале сходимости является непрерывной функцией. Степенные ряды можно почленно интегри- 21

ровать и дифференцировать в их интервалах сходимости. Радиус сходимости при этом не изменяется. Пример 5. Найти сумму ряда ► 3 5 2*-1 X X X х+ — + — + .~ + -------- + ... . 3 5 2 л - 1 При |х| < 1 данный ряд сходится (так как R = 1), значит, его можно по членно дифференцировать в интервале сходимости. Обозначив сумму ряда через S(x), имеем: 5"(х) = 1+ х2 + х4 + ...+ х 2 п ~2 + .... Так как |х|< 1, полученный ряд есть сумма членов убывающей геометри- ческой прогрессии со знаменателем q = х2 и его сумма У (х) = ------- . Проинтегрировав ряд из производных, найдем сумму данного ряда: 1 - х 2 х а д 1 J" ~ 2^х 8 Ш Я т (1х1

00<br />

ца. При х —3/2 получаем ряд V — , члены которого больше соответствую-<br />

Ш Ж<br />

п Щ1<br />

щих членов расходящегося гармонического ряда. Значит, при х —3/2 степенной<br />

ряд расходится. Следовательно, областью сходимости исходного степенного<br />

ряда является полуинтервал [—3/2; 3/2). 4<br />

00<br />

Если дан ряд вида V ап{х - xQ) , то его радиус сходимости R определя-<br />

л в 0<br />

ется также по формуле ( 12.11), а интервалом сходимости будет интервал с центром<br />

в точке х —Xq: (xq —R; Xq +R).<br />

Пример 3. Найти область сходимости степенного ряда<br />

■ 1Щ<br />

►Найдем радиус сходимости данного ряда:<br />

lim 2Ц ! ^ ± 2 = 2Шп Щ =<br />

Л -> 00 2 я J n + 1 /I —> ооУ /1 + 1<br />

оо<br />

т.е. ряд сходится в интервале (0; 4). При х = 0 получаем ряд V* ■- —, кото-<br />

" Jn+ 1<br />

Пи I<br />

рый расходится, так как его члены больше членов расходящегося гармониче-<br />

00<br />

/I 1 1<br />

ского ряда, а при х —4 —ряд V (—1) — , где lim — - = 0 , с ходял/л<br />

+ 1 л -> co jn + i<br />

л = 0<br />

щийся по признаку Лейбница. Область сходимости данного ряда (0; 4].<<br />

® л<br />

Пример 4. Найти область сходимости ряда — .<br />

►Находим радиус сходимости ряда:<br />

л - О<br />

R = lim ( ~ :*—гттт) = (п + 1) = 00<br />

п —>00^/1* (/*■^1)*' Л—>00<br />

Следовательно, данный ряд сходится на всей числовой прямой. Отсюда, в частности,<br />

с учетом необходимого признака сходимости ряда (см. § 12.1, теорему 1)<br />

л<br />

получаем, что lim = 0 для любого конечного х.4<br />

л -> о о л!<br />

На всяком отрезке [а ; р ], лежащем внутри интервала сходимости, степенной<br />

ряд сходится равномерно, поэтому его сумма в интервале сходимости<br />

является непрерывной функцией. Степенные ряды можно почленно интегри-<br />

21

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!