Свойства сходящихся рядов. · если сходится ряд: , то сходится и ряд: , и обратно
· Если сходится ряд: , то сходится и ряд: , и обратно. Другими словами на сходимость ряда не влияет отбрасывание любого конечного числа его первых членов.
Сходящиеся ряды можно умножать на число, почленно складывать и вычитать так же, как и конечные суммы:
· Если сходится ряд: и его сумма равна S, то и ряд где С=const, сходится и его сумма равна СS.
· Если сходятся ряды: и и их суммы равны Sа и Sb, то и ряд , сходится и его сумма равна Sа±Sb.
Необходимое условие сходимости ряда:
Если ряд сходится, то его общий член стремится к нулю, то есть .
Данное необходимое условие не является достаточным (например, гармонический ряд: − и он расходится).
Достаточные признаки сходимости положительных рядов
Необходимое и достаточное условие сходимости положительного ряда:Для того чтобы ряд с неотрицательными членами сходился необходимо и достаточно, чтобы последовательность частичных сумм этого ряда была ограничена.
Признаки сравнения:
· (сходимости) - Пусть даны два ряда с неотрицательными членами и и для всех n выполняется неравенство . Тогда если ряд сходится, то ряд тоже сходится;
· (расходимости) - Пусть даны два ряда с неотрицательными членами и и для всех n выполняется неравенство . Тогда если ряд расходится, то ряд тоже расходится.
Все теоремы сведём в таблицу:
Изучаемый ряд | Известный ряд | Вывод | ||
£ | − и он сходится | − сходится | ||
³ | − и он сходится | − может и сходиться, и расходиться | ||
£ | − и он расходится | −может и сходиться, и расходиться | ||
³ | − и он расходится | − расходится |
Признак Даламбера: Пусть дан ряд с положительными членами и существует .
· если q<1 – ряд сходится;
· если q>1 – ряд расходится;
· если q=1 – ряд может и сходиться и расходиться, то есть данный признак неприменим.
Признак Коши: Пусть дан ряд с положительными членами и существует .
· если q<1 – ряд сходится;
· если q>1 – ряд расходится;
· если q=1 – ряд может и сходиться и расходиться, то есть данный признак неприменим.
Интегральный признак: Пусть дан ряд с положительными членами, являющимися значениями некоторой функции f(x), непрерывной и убывающей на полуинтервале [1; +¥). Тогда ряд будет сходиться в том случае, если сходится несобственный интеграл: и расходиться в случае его расходимости.
Обобщённый гармонический ряд: :
· сходится при a>1;
· расходится при 0<a£1.
Ряд | Геометрическая прогрессия | Обобщённый гармонический ряд |
Сходится | |q|<1 | a>1 |
Расходится | |q|³1 | 0<a£1 |