
3-й семестр / Лекции / 06 - презентация
.pdfПроверим условия Лейбница:
1) |
= |
|
1 |
|
|
|
|
|
> +1 |
= |
|
1 |
|
|
, так как |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
3 |
3 +3∙ |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
|||||||||||
|
|
|
√ |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 +3 |
|
|||||||||
|
> |
|
, |
|
|
|
|
< |
|
|
, условие выполнено |
||||||||||||||
3 |
3 +3 |
|
3 |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 +3 |
|
|
|
|
|
||||||||||
2) |
lim→∞ |
|
|
|
1 |
|
|
|
= 0, второе условие также выполнено. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
3 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
3 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значит, исходный ряд является рядом Лейбница и сходится (условно).
3. Найти область сходимости степенного ряда, исследовать сходимость на концах интервала:
|
∑∞=1 |
|
|
|
|
|
1 |
∙ ( + 2)3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
(−3) |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑∞=1 |
(−1) |
|
|
1 |
∙ ( + 2)3 . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Преобразуем ряд: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Применим признак Коши радикальный к ряду из модулей: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
| |
|
|
|
|
|
|3 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||||||||
lim →∞ √ |
|
|
|
∙ |
|
+ 2 |
|
|
|
= |
|
+ 2 |
lim →∞ √ |
|
∙ |
|
= |
|
|
||||||||||||||||||||||
3 |
2 |
|
|
|
|
|
3 |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
| |
|3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
+2 |
|
|
|
|
|
|
| |
|3 |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
< 1 , |
< 3, |
|
|
|
|
|
|
|
−√3 < + 2 < √3, |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
+ 2 |
|
|
|
+ 2 < √3, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−2 − |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
- |
|
интервал сходимости, |
радиус |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
√3 < < −2 + √3 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
сходимости равен |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
√3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|

Исследуем сходимость на концах интервала:
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
∑∞ |
(−1) |
|
|
1 |
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
= −2 − |
√3: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ (−2 − √3 + 2) |
|
= |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
2 |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
=1 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
∑∞ |
( |
) |
|
|
|
|
|
1 |
3 |
|
|
|
∑∞ |
( |
|
) |
|
|
|
1 |
( ) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
=1 |
|
|
|
|
|
|
|
∙ (−√3) |
|
= |
=1 |
|
|
|
|
|
|
|
∙ 3 |
= |
|
|
|||||||
|
3 |
|
|
2 |
|
|
3 |
|
2 |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ∑∞=1 12 – положительный ряд. Сравним член ряда с 1:
1
lim →∞ 1 2 = 1, ряды с этими членами сравнимы.
∑∞=1 1 – гармонический ряд, расходится. Следовательно,
∑∞ 1 также расходится.
=1 2

|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= −2 + √3: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
∑∞ |
(−1) |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ (−2 + √3 + 2) |
= |
|
|
|||||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
||||||||||||||||||||
=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
( |
|
) |
|
|
|
|
|
1 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
= ∑∞ |
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ (√3) |
|
|
= |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
= ∑∞=1 |
(−1) |
|
1 |
∙ (3) |
= ∑∞=1(−1) |
1 |
– |
|||||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
2 |
2 |
знакочередующийся ряд. Рассмотрим ряд из модулей:12 – расходится. Проверим условия Лейбница:
lim →∞ |
1 |
= lim →∞ ∙ |
1 |
= 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
′ = |
1 |
+ ∙ |
1 |
|
|
∙ |
−2 |
= |
1 |
− |
2 |
|
< 0 при |
≥ 1, |
|||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||||||||||||||
|
2 |
2 |
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
значит, |
= ( ) |
убывающая |
функция, условие |
> +1 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выполнено. Значит, при = −2 + √3 ряд сходится (условно). |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
Ответ: область сходимости: −2 − √3 < ≤ −2 + √3, = √3.