- •Ряды с неотрицательными членами.
- •Признак сравнения рядов с неотрицательными членами.
- •Признак Даламбера.
- •Признак Коши (радикальный признак).
- •Интегральный признак Коши.
- •Знакочередующиеся и знакопеременные ряды.
- •Признаки Даламбера и Коши для знакопеременных рядов.
- •Степенные ряды.
- •Функциональные ряды.
- •Степенные ряды.
- •Теоремы Абеля.
- •Действия со степенными рядами.
- •1) Интегрирование степенных рядов.
- •2) Дифференцирование степенных рядов.
- •3) Сложение, вычитание, умножение и деление степенных рядов.
- •Разложение функций в степенные ряды.
- •Применить формулу Маклорена:
- •Если применить к той же функции формулу Маклорена
- •Некоторые приложения степенных рядов Приближенное вычисление значений функций
- •Приближенное вычисление определеного интеграла
- •Решение дифференциальных уравнений с помощью степенных рядов.
- •Ряды Фурье.
- •Периодические функции. Периодические процессы.
- •Тригонометрический ряд.
- •Достаточные признаки разложимости в ряд Фурье.
- •Ряд Фурье для четных и нечетных функций.
- •Ряды Фурье для функций любого периода.
- •Разложение в ряд Фурье непериодической функции.
- •Ряд Фурье по ортогональной системе функций.
- •Интеграл Фурье.
- •Можно доказать, что предел суммы, стоящий в правой части равенства равен интегралу
Применить формулу Маклорена:
,
т.е. ряд сходится в интервале
для всех ч имеем
,
т.е. все производные в этом интервале
ограничены одним и тем же числом
.
Следовательно, по теореме
.
Таким образом,
Доказательство.
Разложить в ряд функцию
.
1)
2)
применить формулу Маклорена:
,
полученный ряд сходится на всей числовой
прямой, т.е.
любая производная функции по модулю не превосходит единицы,
.
Следовательно, по теореме имеем
Доказательство.
Разложить в ряд функцию
.
1)
2)
применить формулу Маклорена:
4)
,
т.е. составленный для функции ряд сходится
в интервале (-1;1).
Замечание: Ряд
называется
биномиальным.
Доказательство.
Разложить в ряд функцию
.
(методом алгебраического деления)
С
уть
метода алгебраического деления состоит
в применении общего правила деления
многочленов: 1
1 - x
1 – x 1 + x + x2 + x3 + …
x
x – x2
x2
x2 – x3
x3
……….
Если применить к той же функции формулу Маклорена
,
то
получаем:
……………………………….
Итого,
получаем:
Рассмотрим способ разложения функции в ряд при помощи интегрирования.
С помощью интегрирования можно разлагать в ряд такую функцию, для которой известно или может быть легко найдено разложение в ряд ее производной.
Находим
дифференциал функции
и интегрируем его в пределах от 0 до х.
Доказательство.
Разложить в ряд функцию
Разложение в ряд этой функции по формуле Маклорена было рассмотрено выше.
Теперь решим эту задачу при помощи интегрирования.
При
получаем по приведенной выше формуле:
Разложение
в ряд функции
может быть легко найдено способом
алгебраического деления аналогично
рассмотренному выше примеру.
Тогда
получаем:
Окончательно
получим:
Доказательство.
Разложить в степенной ряд функцию
.
Применим разложение в ряд с помощью интегрирования.
П
одинтегральная
функция может быть разложена в ряд
методом алгебраического деления:
1 1 + x2
1 + x2 1 – x2 + x4- …
- x2
- x2 – x4
x4
x4 + x6
………….
Тогда
Окончательно
получаем:
Доказательство.
Разложить в степенной ряд функцию
.
Положив
в формуле
и заменив х на (-х2),
получим равенство:
.
Тогда
,
или
Пример.
Разложить
в ряд Маклорена функцию
.
Так
как
.
Получаем:
Пример.
Разложить
в ряд Маклорена функцию
.
Так
как
,
то
Пример.
Разложить
в ряд Маклорена функцию
.
Так
как
,
заменив х на
,
получаем
