- •Теоретические вопросы
- •Раздел 1. Интегральное исчисление
- •Раздел 2. Дифференциальные уравнения
- •Раздел 3. Ряды и гармонический анализ
- •1. Понятие первообразной и неопределенного интеграла.
- •2. Свойства неопределённых интегралов.
- •3. Таблица основных неопределенных интегралов.
- •4. Метод интегрирования подстановкой
- •2) Интегрирование по частям. Интегрирование простейших дробей.
- •3)Интегрирование простейших иррациональностей.
- •9. Интегрирование иррациональных выражений.
- •4) Интегрирование рациональностей, зависящих от простейших тригонометрических функций.
- •1. Понятие определенного интеграла
- •2. Основные свойства определенных интегралов
- •3. Формула Ньютона-Лейбница
- •6)Площадь криволинейной трапеции и криволинейного сектора.
- •7)Длина дуги кривой. Объем тела вращения вокруг оси ох.
- •8. Вычисление длины дуги плоской кривой.
- •9. Вычисление объёма тела по площади поперечного сечения.
- •8)Несобственные интегралы.
- •13)Ду 1-го порядка в однородных функциях. Линейные ду первого порядка. Уравнение Бернулли. Понижение порядка ду.
- •14)Линейные ду 2-го порядка с постоянными коэффициентами. Метод вариации произвольных постоянных решения ду.
- •16) Числовой ряд, его сходимость и сумма. Необходимый признак сходимости. Свойства сходящихся рядов. Геометрический и обобщенный гармонический ряды.
- •Понятие числового ряда. Необходимый признак сходимости.
- •1. Положительные ряды.
- •17) Признаки сходимости положительных рядов: сравнения, Даламбера, радикальный и интегральный признаки Коши.
- •1. Положительные ряды.
- •18) Знакопеременные ряды, абсолютная и условная сходимость. Признак Лейбница.
- •Знакочередующиеся ряды.
- •19)Степенные ряды. Область сходимости.
- •20)Ряды Фурье.
1. Положительные ряды.
Для исследования сходимости положительных рядов (т.е. рядов с неотрицательными членами: ) применяют достаточные признаки сходимости рядов. Среди них наиболее часто используют признаки сравнения, Даламбера, радикальный и интегральный признаки Коши .
17) Признаки сходимости положительных рядов: сравнения, Даламбера, радикальный и интегральный признаки Коши.
1. Положительные ряды.
Для исследования сходимости положительных рядов (т.е. рядов с неотрицательными членами: )применяют достаточные признаки сходимости рядов.
Пример 4.
Исследовать сходимость ряда
Р
ешение.
Применим признак Даламбера.
Записываем n-ый член ряда:
(n+1)-ый
член получим, если в выражении
везде n заменим на (n+1):
Найдем
предел отношения:
Пример 2.
Исследовать сходимость ряда
|
Показатель степени гармонического ряда p=4/5, поэтому «эталонный» ряд расходящийся. Члены исходного ряда для всех n превосходят соответствующие члены «эталонного» ряда: Применяя первый признак сравнения, получаем, поскольку расходится «меньший» эталонный ряд, то расходится и «больший» исходный ряд. |
Пример 3.
Исследовать сходимость ряда |
Исходный ряд
сравним с “эталонным” рядом |
Пример 5.
Исследовать сходимость ряда
|
|
Пример 6.
Исследовать сходимость ряда
Решение.
Рассмотрим функцию |
Исследуем
сходимость несобственного интеграла: Из интегрального признака заключаем, поскольку несобственный интеграл сходится, то сходится и исследуемый ряд. |
18) Знакопеременные ряды, абсолютная и условная сходимость. Признак Лейбница.
Знакочередующиеся ряды.
Ряд, составленный из положительных и отрицательных членов (знакопеременный ряд) называется абсолютно сходящимся, если сходится ряд, составленный из абсолютных величин его членов. Если же знакопеременный ряд сходится, а ряд, составленный из модулей его членов, расходится, тогда знакопеременный ряд называется условно (неабсолютно) сходящимся.
Рассмотрим далее числовые ряды, любые два соседние члены которых имеют противоположные знаки (знакочередующиеся ряды):
Исследование сходимости знакочередующихся рядов можно начинать с проверки абсолютной сходимости. Если ряд, составленный из абсолютных величин, сходится, то и сам знакопеременный ряд сходится. Если же окажется, что данный знакочередующийся ряд не обладает абсолютной сходимостью, то исследование продолжают с помощью признака Лейбница:
Теорема
Лейбница.
Если члены знакочередующегося ряда
монотонно убывают по абсолютной величине
и стремятся к нулю при
n
, то ряд
сходится. Его сумма имеет знак первого
члена, абсолютное значение этой суммы
не превышает абсолютное значение
первого из членов ряда:
Важное
для практики значение имеет следствие
из теоремы
Лейбница: для сходящегося знакочередующегося
ряда абсолютная ошибка приближенного
равенства
(абсолютная
величина остатка ряда) не превосходит
модуль первого
из отброшенных
членов:

Следовательно,
ряд сходится. Подчеркнем, здесь
использовали известный « второй
замечательный» предел