Ряды. Дифференциальные уравнения.
А=а1+а2+а3+…=
Определение: Числовой ряд – бесконечная упорядоченная сумма чисел.
Примеры рядов:
Гармонический ряд.
Дзета функция Риммана.
1-1+1-1+1-1+1-1+…
Аn=а1+а2+а3+…+аn – частичная сумма ряда.
{An}–последовательность частичных сумм.
Определение: Числовой ряд А сходится, если – сумма сходящегося числового рядя. Если, то ряд А расходится.
1+2+3+4+5+… (расходится к бесконечности)
В целом по рядам существует несколко типов задач:
1) Исследование сходимости ряда.
2) Нахождение суммы.
Критерий Коши сходимости ряда.
? ?>0 ? n0 , такое, что ?n>m?n0: |An-Am|.
Тогда говорят, что последовательность An – фундаментальна.
An=a1+a2+…+an
Am=a1+a2+…+am, следовательно, An-Am=am+1+…+an
? ?>0 ? n0, такое что ?n>m?n0 => | am+1+…+an |.
Пример:
Гармонический ряд.
Зафиксируем ?=0.5, m?n0, n=2m
| am+1+…+an |= =>ряд расходится.
Всего m слагаемых
– необходимый признак сходимости числового ряда.
Доказательство: n=m+1 ??>0, ? n0 => ?n?n0 => |an| =>
Следствие 1 А= В=
Если ? n1:? n?n1 => an=bn, тогда A~B (либо оба сходящиеся либо оба расходящиеся)
Доказательство: n0?n1 | am+1+…+an |=| bm+1+…+bn |
Следствие 2 A= B=, Если bn = kan, n?1, k?0, тогда A~B.
Если сходится, то сходится.
Доказательство: По критерию Коши:
| am+1+…+an |≤|am+1|+|am+2|+…+|an|
Достаточные признаки сходимости знакопостоянных рядов.
Признаки сравнения.
1) A= , B=
Для доказательства применим критерий Коши:
| am+1+…+an | = am+1+am+2+…+an≤bm+1+bm+2+…+bn
2) предельный
Доказательство: из существования предел следуют неравенства:
тогда по признаку сравнения (1) ряд сходится.
Пример.
?(α)= , рассмотрим как ведёт себя этот ряд в зависимости от α. При α=1 ряд расходится (гармонический). Было доказано ранее.
Для α<1 => расходится по признаку сравнения 1.
Для α>1
тогда по теореме о среднем выполняются неравенства
, т.е. В – сходится, значит по признаку сравнения ?(α) при α>1 то же сходится.
Таким образом
?(α) =
Признак Даламбера.
Пусть , тогда
?<1 =>A сходится
?>1 =>A расходится
?=1 =>вопрос о сходимости остаётся открытым
- 1>1>
Достарыңызбен бөлісу: |