Разложение функции в степенной ряд

Числовые ряды. Основные понятия

№ п/п Понятие Определение и обозначение
1. Ряд Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
2. Члены ряда, общий ( n – ый ) член ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - бесконечная числовая последовательность, где Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
3. Частичные суммы ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
4. Последовательность частичных сумм Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
5. Сходящиеся ряды Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , где Разложение функции в степенной ряд - student2.ru – сумма ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
6. Расходящиеся ряды Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
7. Остаток ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
Основные свойства сходящихся рядов
Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - сходится
Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится, Разложение функции в степенной ряд - student2.ru – его сумма Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится, Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - его сумма
Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится, Разложение функции в степенной ряд - student2.ru – его сумма Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - сходится
Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится, Разложение функции в степенной ряд - student2.ru – его сумма Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - его сумма
Необходимый признак сходимости ряда
Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - сходится Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
Замечание: Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - расходится
         

Числовые ряды с положительными членами

Определение Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - действительные числа
Некоторые ряды и их поведение Гармонический ряд Разложение функции в степенной ряд - student2.ru расходится
Обобщенный гармонический ряд Разложение функции в степенной ряд - student2.ru при Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
Ряд геометрический Разложение функции в степенной ряд - student2.ru при Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
В частности при Разложение функции в степенной ряд - student2.ru ряды Разложение функции в степенной ряд - student2.ru расходится
Достаточные признаки сходимости числовых рядов с положительными членами
Признаки сравнения Интегральный признак Коши Признак Даламбера Признак Коши
Разложение функции в степенной ряд - student2.ru (1) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru (2) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru: непрерывная, положительная, невозрастающая Разложение функции в степенной ряд - student2.ru     Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Замечание: Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
1. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru где Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , Разложение функции в степенной ряд - student2.ru (при Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru ~ Разложение функции в степенной ряд - student2.ru )   Þ Разложение функции в степенной ряд - student2.ru и Разложение функции в степенной ряд - student2.ru одновременно сходятся или расходятся а) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - сход. б) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - расход. а) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - сход. б) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - расход.
2. а) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сход. Þ Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сход Замечание: 1. Если Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , то признак Даламбера и Коши не дают ответа о поведении ряда. 2. Признак Даламбера иногда используется без предельного перехода: Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сход., Разложение функции в степенной ряд - student2.ru расход.
б) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru расход. Þ Разложение функции в степенной ряд - student2.ru расход.
Замечание: В качестве рядов для сравнения удобно выбирать ряды Разложение функции в степенной ряд - student2.ru и Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
                 

Знакопеременные числовые ряды

Определение Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - действительные числа произвольного признака В частности, Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - знакочередующийся ряд
Абсолютная и условная сходимость знакопеременных рядов 1. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru и Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходятся Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - абсолютно сходится 2. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится, а Разложение функции в степенной ряд - student2.ru расходится Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - условно сходится
Достаточные признаки сходимости знакопеременных рядов
Признак абсолютной сходимости Признак Лейбница
Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - знакопеременный Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru абсолютно сходится 1) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru   Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится
2) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Þ Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
3) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru   Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
Замечание: 1. В сходящемся знакочередующемся ряде Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сумма S может быть заменена Разложение функции в степенной ряд - student2.ru . Получаемая погрешность Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 2. Убывание модулей членов знакопеременного ряда можно доказать с помощью производной. Если Разложение функции в степенной ряд - student2.ru с некоторого номера, то члены ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru убывают с этого номера. 3. Если расходимость ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru установлена признаком Даламбера или признаком Коши, то и ряд Разложение функции в степенной ряд - student2.ru расходится, т. к. если Разложение функции в степенной ряд - student2.ru или Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , то Разложение функции в степенной ряд - student2.ru .
Алгоритм исследования знакопеременного ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru на сходимость.
1. Составить ряд из абсолютных членов данного ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru и исследовать его сходимость. 2. а) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru абсолютно сходится; б) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru расходится Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 3 исследуй 3. Проверить условия признака Лейбница Если 1) члены чередуются по знаку; 2) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 3) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru то 1) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится по признаку Лейбница 2) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru условно сходится, т. к. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru расходится
         

Функциональные ряды. Основные понятия



Понятие Определение и обозначение
1. Функциональный ряд Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
2. Члены ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - функции от Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
3. Сходимость ряда в точке Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится в т. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru расходится Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru расходится в т. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
4. Область сходимости ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru сходится Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - область сходимости; Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - находится: Разложение функции в степенной ряд - student2.ru или Разложение функции в степенной ряд - student2.ru ,
5. Последовательность частичных сумм Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , где Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
6. Сумма сходящегося ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - сумма ряда
7. Остаток ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
8. Равномерная сходимость ряда Разложение функции в степенной ряд - student2.ru на Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru и Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
9. Абсолютная и равномерная сходимость ряда (признак Вейерштрасса) 1. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru и Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 2. числовой ряд Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - сходится Þ Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - сходится абсолютно и равномерно на Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
Свойства равномерно сходящихся рядов
1. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - равномерно сходится на Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 2. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - непрерывна Разложение функции в степенной ряд - student2.ru и Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 3. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - его сумма Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Þ 1. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - непрерывна на Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 2. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , где Разложение функции в степенной ряд - student2.ru (почленное интегрирование) 3. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - равномерно сходится на Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , где Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
1. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - сходится на Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - его сумма 2. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - дифференцируемые Разложение функции в степенной ряд - student2.ru и Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 3. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - непрерывны Разложение функции в степенной ряд - student2.ru и Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 4. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - равномерно сходится на Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Þ 1. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - равномерно сходится на Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 2. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru (почленное дифференцирование)
           

Степенные ряды

Определение и обозначение (1) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
(2) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , где Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - постоянные коэффициенты
Радиус сходимости. Основная теорема Для рядов (1) и (2) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru число Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , обладающие свойствами, Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - радиус сходимости
1) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru при Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
2) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru при Разложение функции в степенной ряд - student2.ru Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
Свойства степенных рядов 1. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - непрерывна Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 2. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - сходится Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 3. Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - сходится Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
Алгоритм определения интервала сходимости 1.Найти Разложение функции в степенной ряд - student2.ru или Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 2.Решить неравенство Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , получить интервал сходности Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 3.Исследовать сходимость ряда на концах полученного интервала

Разложение функции в степенной ряд

Ряд Тейлора (по степеням Разложение функции в степенной ряд - student2.ru ) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
Ряд Маклорена (по степеням Разложение функции в степенной ряд - student2.ru ) Разложение функции в степенной ряд - student2.ru
Алгоритм разложения функции в степенной ряд. 1. Найти все производные Разложение функции в степенной ряд - student2.ru в точке Разложение функции в степенной ряд - student2.ru : Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 2. записать ряд Тейлора для Разложение функции в степенной ряд - student2.ru : Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 3. Найти интервал сходимости Разложение функции в степенной ряд - student2.ru полученного ряда 4. Найти Разложение функции в степенной ряд - student2.ru , где Разложение функции в степенной ряд - student2.ru - остаточный член формулы Тейлора Разложение функции в степенной ряд - student2.ru 5. Если Разложение функции в степенной ряд - student2.ru

Таблица разложений некоторых функций в степенные ряды

Наши рекомендации