04. Степенные ряды
Определение. Степенным рядом называется ряд вида
.
Для исследования на сходимость степенных рядов удобно использовать признак Даламбера.
Пример. Исследовать на сходимость ряд 
Применяем признак Даламбера:
.
Получаем, что этот ряд сходится при 
И расходится при 
.
Теперь определим сходимость в граничных точках 1 и –1.
При х = 1: 
ряд сходится по признаку Лейбница (см. Признак Лейбница.).
При х = -1: 
ряд расходится (гармонический ряд).
1 теорема Абеля.
(Нильс Хенрик Абель (1802 – 1829) – норвежский математик)
Теорема. Если степенной ряд сходится при x = x1 , то он сходится и притом абсолютно для всех 
.
Доказательство. По условию теоремы, так как члены ряда ограничены, то
Где k - некоторое постоянное число. Справедливо следующее неравенство:
Из этого неравенства видно, что при x<x1 численные величины членов нашего ряда будут меньше ( во всяком случае не больше ) соответствующих членов ряда правой части записанного выше неравенства, которые образуют геометрическую прогрессию. Знаменатель этой прогрессии 
по условию теоремы меньше единицы, следовательно, эта прогрессия представляет собой сходящийся ряд.
Поэтому на основании признака сравнения делаем вывод, что ряд 
сходится, а значит ряд 
сходится абсолютно.
Таким образом, если степенной ряд Сходится в точке х1, то он абсолютно сходится в любой точке интервала длины 2
с центром в точке х = 0.
Следствие. Если при х = х1 ряд расходится, то он расходится для всех .
Таким образом, для каждого степенного ряда существует такое положительное число R, что при всех х таких, что 
ряд абсолютно сходится, а при всех 
Ряд расходится. При этом число R называется радиусом сходимости. Интервал (-R, R) называется интервалом сходимости.
Отметим, что этот интервал может быть как замкнутым с одной или двух сторон, так и не замкнутым.
Радиус сходимости может быть найден по формуле:
Определение. Тригонометрическим рядом называется ряд вида:
Или, короче, 
Действительные числа ai, bi называются коэффициентами тригонометрического ряда.
Определение. Тригонометрическим рядом называется ряд вида:
Или, короче,
3,3
2 Теорема Абеля. Если степенной ряд сходится для положительного значения х=х1 , то он сходится равномерно в любом промежутке внутри 
.
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|
