
- •Понятие дифференциального уравнения (ду). Общее и частное решение ду. Задача Коши для ду 1-го порядка.
- •Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными.
- •Однородные дифференциальные уравнения
- •Линейные дифференциальные уравнения первого порядка
- •Уравнение Бернулли
- •Дифференциальные уравнения в полных дифференциалах
- •Дифференциальные уравнения второго порядка допускающие понижение степени
- •Линейные дифференциальные уравнения n-го порядка, структура общего решения
- •Решение линейного однородного дифференциального уравнения n-го порядка с постоянными коэффициентами.
- •Структура решения линейного неоднородного дифференциального уравнения n-го порядка.
- •Определение частного решения линейного неоднородного дифференциального уравнения 2-го порядка методом вариации произвольных постоянных.
- •Линейное неоднородное дифференциальное уравнение со специальной правой частью; нахождение его частного решения когда правая часть равна
- •20. Понятие числового ряда ; частичная сумма ряда
- •Сходимость числового ряда; необходимое условие сходимости ряда, критерий Коши сходимости ряда.
- •Числовой ряд с положительными членами. Признаки сравнения сходимости ряда с положительными членами.
- •Признак Даламбера сходимости ряда; интегральный признак сходимости ряда. Признак Даламбера.
- •Интегральный признак Коши.
- •Знакопеременные ряды. Абсолютная и условная сходимость ряда.
- •25. Знакочередующиеся ряды; Признак Лейбница сходимости знакочередующихся рядов.
- •Признак Лейбница.
- •26. Ряды с функциональными членами; точка сходимости и область сходимости.
- •27. Понятие степенного ряда. Теорема Абеля. Интервал сходимости.
- •28. Ряд Тейлора.
- •29. Разложение элементарных функций в ряд Маклорена. Применение степенных рядов в приближенных значениях.
- •30. Тригонометрическая система функций. Коэффициенты Фурье функции. Формулы Фурье.
- •31. Вещественная форма ряда Фурье.
- •Интеграл Фурье в комплексной форме. Прямое и обратное преобразование ряда.-
- •Изображение функции по Лапласу. Простейшие свойства преобразования Лапласа.
- •Решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами с помощью операционного исчисления. -
Признак Даламбера сходимости ряда; интегральный признак сходимости ряда. Признак Даламбера.
Пусть
-
знакоположительный числовой ряд. Если
,
то числовой ряд сходится, если
,
то ряд расходится.
Замечание.
Признак Даламбера
справедлив, если предел бесконечен, то
есть, если
,
то ряд сходится, если
,
то ряд расходится.
Если
,
то признак Даламбера не дает информацию
о сходимости или расходимости ряда и
требуется дополнительное исследование.
Интегральный признак Коши.
Пусть
-
знакоположительный числовой ряд.
Составим функцию непрерывного аргумента
y = f(x), аналогичную функции
.
Пусть функция y = f(x) положительная,
непрерывная и убывающая на интервале
,
где
).
Тогда в случае сходимости несобственного
интеграла
сходится
исследуемый числовой ряд. Если же
несобственный интеграл расходится, то
исходный ряд тоже расходится.
При проверке убывания функции y = f(x) на интервале Вам может пригодится теория из раздела возрастание и убывание функции.
Знакопеременные ряды. Абсолютная и условная сходимость ряда.
Числовой ряд называется знакопеременным, если он содержит бесконечное множество как положительных, так и отрицательных членов.
Знакочередующийся числовой ряд является частным случаем знакопеременного ряда.
Ряды
являются знакоположительным, знакочередующимся и знакопеременным соответственно.
Для знакопеременного ряда существует понятие абсолютной и условной сходимости.
Знакопеременный ряд называется абсолютно сходящимся, если сходится ряд из абсолютных величин его членов, то есть, сходится знакоположительный числовой ряд
.
К примеру, числовые ряды
и
абсолютно сходятся, так как сходится ряд
, являющийся суммой бесконечно убывающей геометрической прогрессии.
Знакопеременный ряд называется условно сходящимся, если ряд расходится, а ряд сходится.
В качестве примера условно сходящегося числового ряда можно привести ряд
. Числовой ряд
, составленный из абсолютных величин членов исходного ряда, расходящийся, так как является гармоническим. В то же время, исходный ряд является сходящимся, что легко устанавливается с помощью признака Лейбница. Таким образом, числовой знакочередующийся ряд условно сходящийся.
25. Знакочередующиеся ряды; Признак Лейбница сходимости знакочередующихся рядов.
Числовой ряд
называется
знакочередующимся, если знаки его
соседних членов различны. Знакочередующийся
числовой ряд можно записать в виде
или
,
где
.
Признак Лейбница.
Если абсолютные
величины членов знакочередующегося
ряда монотонно убывают
и
предел модуля общего члена ряда равен
нулю при
,
то ряд
сходится.
Пример.
Определите характер
сходимости знакочередующегося числового
ряда
Решение.
Ряд из абсолютных
величин членов имеет вид
.
Для него выполняется необходимое условие
сходимости
.
Возьмем гармонический ряд
и
воспользуемся вторым признаком
сравнения:
Таким образом, ряд из модулей - расходящийся.
В свою очередь,
знакочередующийся ряд
сходится,
так как выполняются условия признака
Лейбница: последовательность
монотонно
убывает и
.
Следовательно, исходный ряд условно сходящийся.