
246503
.pdfА.А. ТУГАНБАЕВ
Математический
анализ
ряды
Учебное пособие
a.a. tuganbaew
matemati~eskij analiz rqdy
u^EBNOE POSOBIE
3-E IZDANIE, DOPOLNENNOE
mOSKWA iZDATELXSTWO "flinta"
2012
УДК 510(075.8) ББК 22.1я73
Т81
Туганбаев А.А.
Т81 Математический анализ : Ряды [Электронный ресурс] : учеб. пособие / А.А. Туганбаев. – 3-е изд., доп. – М. : ФЛИНТА, 2012. – 49 с.
ISBN 978-5-9765-1405-8
В книге рассмотрен следующий важный раздел математики: числовые и функциональные ряды. Книга соответствует программам курсов математического анализа для студентов различных нематематических специальностей и может выполнять функции учебника, задачника, решебника и сборника контрольных заданий.
Для студентов и преподавателей нематематических факультетов высших учебных заведений.
УДК 510(075.8) ББК 22.1я73
Учебное издание
Аскар Аканович Туганбаев
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЯДЫ
Учебное пособие
Подписано в печать 20.02.2012. Электронное издание для распространения через Интернет.
ISBN 978-5-9765-1405-8 |
© Издательство «Флинта», 2012 |
|
© Туганбаев А.А., 2012 |
oGLAWLENIE
1. |
~ISLOWYE RQDY |
4 |
|
|
1.1. |
oB]IE SWOJSTWA ^ISLOWYH RQDOW . . . . . . . . . . . . . . |
4 |
|
1.2. |
pRIZNAKI SRAWNENIQ I INTEGRALXNYJ PRIZNAK . . . . . . |
7 |
|
1.3. |
pRIZNAKI dALAMBERA, kO[I I lEJBNICA . . . . . . . . . |
12 |
2. |
fUNKCIONALXNYE RQDY |
14 |
|
|
2.1. |
oB]IE SWOJSTWA FUNKCIONALXNYH RQDOW . . . . . . . . . |
14 |
|
2.2. |
sTEPENNYE RQDY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
19 |
|
2.3. |
rQDY fURXE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
28 |
3. |
zADA^I DLQ SAMOSTOQTELXNOGO RE[ENIQ |
31 |
|
4. |
kONTROLXNYE ZADANIQ |
36 |
|
5. |
sPRAWO^NYJ MATERIAL |
44 |
3
4 |
~ISLOWYE RQDY |
1.~ISLOWYE RQDY
1.1.oB]IE SWOJSTWA ^ISLOWYH RQDOW
1.1.1. sHODQ]IESQ I RASHODQ]IESQ RQDY. oB]IJ ^LEN I ^A-
STI^NYE SUMMY. fORMALXNOE WYRAVENIE WIDA a1 +a2 + : : :+an +: : : = |
|||||||||||
1 an, GDE |
f |
an |
1 |
{ BESKONE^NYJ NABOR (NE OBQZATELXNO RAZNYH) ^ISEL, |
|||||||
nP=1 |
|
gn=1 |
|
|
|
|
|
|
|||
NAZYWAETSQ ^ISLOWYM RQDOM (ILI PROSTO RQDOM) S OB]IM ^LENOM an. |
|||||||||||
(rASSMATRIWA@TSQ TAKVE RQDY |
1 an, W KOTORYH NUMERACIQ NA^INAET- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=s |
|
|
|
SQ NE S 1, |
A S DRUGOGO CELOGO ^ISLA s.) sUMMA |
P |
ak PERWYH n ^LENOW |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k=1 |
|
|
RQDA NAZYWAETSQ n-J ^ASTI^NOJ SUMMOJ DANNOGO RQDA I OBOZNA^AETSQ |
|||||||||||
^EREZ Sn. rQD |
1 an NAZYWAETSQ SHODQ]IMSQ, ESLI SU]ESTWUET KONE^NYJ |
||||||||||
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
||
PREDEL S = lim |
Sn POSLEDOWATELXNOSTI Sn ^ASTI^NYH SUMM \TOGO RQDA. |
||||||||||
|
|
n!1 |
|
1 an = |
S I GOWORQT, ^TO RQD |
1 an SHODITSQ |
|||||
w \TOM SLU^AE PI[UT |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
n=1 |
|
(K ^ISLU S), |
GDE ^ISLO S NAZYWAETSQ SUMMOJ RQDA |
1 an. qSNO, ^TO |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
S TAKVE RAWNO |
|
lim Sn |
; |
1. rQD |
1 an NAZYWAETSQ RASHODQ]IMSQ, ESLI |
||||||
PREDEL lim Sn |
|
n!1 |
|
nP=1 |
|
|
|
||||
NE SU]ESTWUET ILI BESKONE^EN (W \TOM SLU^AE TAKVE |
n!1
GOWORQT, ^TO DANNYJ RQD RASHODITSQ). sHODIMOSTX ILI RASHODIMO- STX RQDA SOHRANQETSQ PRI IZMENENII (NAPRIMER, OBNULENII) KONE^NOGO
^ISLA ^LENOW \TOGO RQDA (HOTQ SUMMA RQDA MOVET MENQTXSQ).
1.1.2. aBSOL@TNO I USLOWNO SHODQ]IESQ, POLOVITELXNYE I |
|||||
NEOTRICATELXNYE RQDY. rQD |
1 an NAZYWAETSQ ABSOL@TNO SHODQ]- |
||||
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
n=1 |
|
IMSQ, |
|
1 |
I |
1 |
|
ESLI OBA RQDA nP=1 janj |
nP=1 an SHODQTSQ, PRI^EM W 1.2.5 MY |
||||
POZVE DOKAVEM, ^TO DOSTATO^NO TREBOWATX SHODIMOSTI TOLXKO RQDA |
|||||
1 |
|
|
|
1 |
SLEDUET SHODIMOSTX RQDA |
nP=1 janj, T.E., IZ SHODIMOSTI |
RQDA nP=1 janj |
||||
1 an. rQD |
1 an NAZYWAETSQ USLOWNO SHODQ]IMSQ, ESLI ON SAM SHODIT- |
||||
P |
|
P |
|
|
|
n=1 |
|
n=1 |
|
|
|
SQ, A RQD |
1 |
|
1 |
|
|
nP=1 janj RASHODITSQ. |
rQD nP=1 an |
= a1 + a2 + : : : + an + : : : |
|||
NAZYWAETSQ NEOTRICATELXNYM (POLOVITELXNYM), ESLI WSE EGO ^LENY |
|||||
NEOTRICATELXNY (POLOVITELXNY), T.E. an |
> 0 (an > 0) DLQ WSEH |
||||
n 2 |
N. rQD S ^LENAMI PROIZWOLXNYH |
ZNAKOW TAKVE NAZYWAETSQ |
|||
ZNAKOPEREMENNYM RQDOM. |
|
|
|
oB]IE SWOJSTWA ^ISLOWYH RQDOW |
5 |
1.1.3. pRIMER. rQD |
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
= |
1 |
|
|
1 |
|
|
SHODITSQ I EGO SUMMA |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
n(n + 1) |
|
|
|
(k |
; |
1)k |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
k=2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
RAWNA 1. |
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
tAK KAK an = |
|
= n |
; |
|
|
, TO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
n(n + 1) |
n + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
||||||
Sn = a1 + a2 + : : : + an = 1 ; |
2 + |
2 ; 3 |
|
+ : : : + n ; |
|
= 1 ; |
|
: |
|||||||||||||||||||||||
|
n + 1 |
n + 1 |
|||||||||||||||||||||||||||||
tAK KAK |
lim Sn = lim |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
= 1, |
TO RQD |
|
SHODITSQ |
I |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
; n + 1! |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
1 |
|
|
n!1 |
|
n!1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
= 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
n=1 |
|
n(n + 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
eSLI RQDY 1 an I |
1 bn SHODQTSQ K |
|||||||||||||||
1.1.4. dEJSTWIQ NAD RQDAMI. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
n=1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
P |
|
|
|
|||
^ISLAM A I B SOOTWETSTWENNO, TO DLQ L@BYH ^ISEL I |
RQD |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
1 |
( an + bn) SHODITSQ I EGO SUMMA RAWNA A + B |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
+ bn) = n1=1 an + n1=1 bn. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
T.E. n1=1( an |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
P |
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 an, |
1 bn |
I |
||||
/ pUSTX An, Bn I Sn |
|
{ n-YE ^ASTI^NYE SUMMY RQDOW |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
n=1 |
|
||
1 |
( an + bn) SOOTWETSTWENNO. qSNO, ^TO |
|
|
|
|
|
|
P |
P |
|
|||||||||||||||||||||
Sn = An + Bn. iZ SWOJSTW |
|||||||||||||||||||||||||||||||
n=1 |
|
|
SLEDUET, ^TO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
PREDELOWP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
lim Sn = lim ( An + Bn) = lim An |
+ |
lim Bn = A + B: . |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
n!1 |
|
|
n!1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n!1 |
|
|
|
n!1 |
|
|
|
|
|
|
1.1.5. nEOBHODIMYJ PRIZNAK SHODIMOSTI. eSLI RQD SHODITSQ,
TO EGO OB]IJ ^LEN STREMITSQ K NUL@ PRI n |
! 1. pO\TOMU ESLI |
|||||||||||||||||||||||||||||||
lim |
an = 0, TO RQD |
1 an RASHODITSQ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
n!1 |
6 |
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
/ |
eSLI |
|
|
RQD |
P n1=1 an |
|
|
SHODITSQ K |
|
|
|
^ISLU |
|
S, TO |
||||||||||||||||||
lim an = lim |
|
Sn |
|
|
lim |
P |
|
|
1 = S |
|
S = 0. |
|
|
|
|
|
|
. |
||||||||||||||
|
|
|
Sn |
; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
n!1 |
|
|
|
n!1 |
|
|
; n!1 |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.1.6. pRIMER RASHODQ]EGOSQ RQDA SO STREMQ]IMSQ K NUL@ |
||||||||||||||||||||||||||||||||
OB]IM ^LENOM. 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
/ qSNO, ^TO nlim!1 p |
|
= 0, PRI^EM PRI n 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
n |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= pn n;! +1. |
|||||||||||||||||
Sn = p |
|
|
+ p |
|
|
+ : : : + p |
|
> |
p |
|
+ p |
|
+ : : : + p |
|
|
= p |
|
|
||||||||||||||
1 |
|
2 |
n |
n |
n |
n |
n |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 an RASHODITSQ. . |
|
|
|
!1 |
|||||||||||||
pO\TOMU lim |
|
Sn = + |
1 |
I RQD |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
!1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
~ISLOWYE RQDY |
|||||||||
1.1.7. bESKONE^NAQ GEOMETRI^ESKAQ PROGRESSIQ. rQD n1=1 xn;1 RA- |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
||
SHODITSQ PRI |
jxj 1 I SHODITSQ K |
|
|
|
|
PRI |
jxj < 1. pO\TOMU DLQ |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 ; x |
|||||||||||||||||||||||||||||||
L@BOGO |
NENULEWOGO ^ISLA |
|
BESKONE^NAQ |
|
GEOMETRI^ESKAQ PROGRESSIQ |
|||||||||||||||||||||||||||
+ x + x2 + x3 + : : : RASHODITSQ PRI jxj 1 I SHODITSQ K |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
1 ; x |
|||||||||||||||||||||||||||||||
PRI jxj |
< 1. |
lim lim xn;1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
/ tAK |
KAK |
= 0 |
|
PRI |
j |
x |
j |
|
|
1, |
TO |
|
PRI |
j |
x |
j |
|
|
1 |
|||||||||||||
RQD |
n1=1 xn;1 |
n!1 |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
PRIZNAKU |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
RASHODITSQ PO |
NEOBHODIMOMU |
|
SHODIMO- |
||||||||||||||||||||||||||||
STI |
|
P |
dOPUSTIM |
TEPERX, |
^TO |
|
x |
|
< |
|
1. |
tAK |
|
|
KAK |
|||||||||||||||||
|
1.1.5. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Sn = 1 + x + x2 + : : : + xn;1 = |
1 |
; xn |
= |
|
|
1 j j |
xn |
, |
TO PRI |
x |
|
|
< |
1 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
1 ; x |
; 1 ; x |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
IMEEM |
|
lim Sn |
= |
|
|
1 |
. . |
|
1 ; x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j j |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
; x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.1.8. |
|
n!1 |
|
1 |
|
SUMMY SHODQ]EGOSQ |
RQDA |
OGRANI^ENY |
W |
|||||||||||||||||||||||
|
|
wSE ^ASTI^NYE |
SOWOKUPNOSTI. pO\TOMU RQD, U KOTOROGO ^ASTI^NYE SUMMY NE OGRANI^ENY W SOWOKUPNOSTI, RASHODITSQ.
/ pUSTX RQD |
1 an SHODITSQ K ^ISLU S, T.E. |
lim Sn = S. tOGDA DLQ |
||
WSEH n 2 |
N |
|
nP=1 |
n!1 |
|
NA^INAQ S NEKOTOROGO NOMERA k, WSE ^ASTI^NYE SUMMY Sn |
|||
OTLI^A@TSQ OT ^ISLA S MENX[E ^EM NA 1. kROME TOGO, SU]ESTWUET TAKOE |
^ISLO M > 0, ^TO jSnj < M DLQ WSEH n = 1 : : : k. pO\TOMU SU]ESTWUET TAKOE ^ISLO M > 0, ^TO jSnj < M DLQ WSEH n 2 N. .
1.1.9. pRIMER RASHODQ]EGOSQ RQDA S OGRANI^ENNYMI W SOWOKUPNOSTI ^ASTI^NYMI SUMMAMI.
/ rQD nP1=1(;1)n;1 = 1 ; 1 + 1 ; 1 + : : : RASHODITSQ PO NEOBHODIMOMU PRIZNAKU SHODIMOSTI 1.1.5, POSKOLXKU lim (;1)n;1 NE SU]ESTWUET I, W
n!1
^ASTNOSTI, NE RAWEN NUL@. zAMETIM TAKVE, ^TO WSE ^ASTI^NYE SUMMY Sn S ^ETNYMI (NE^ETNYMI) NOMERAMI RAWNY NUL@ (EDINICE). pO\TOMU jSnj 1 DLQ WSEH n 2 N, T.E. WSE Sn OGRANI^ENY W SOWOKUPNOSTI. .
1.1.10. sHODIMOSTX NEOTRICATELXNOGO RQDA nP1=1 an RAWNOSILXNA TOMU, ^TO WSE ^ASTI^NYE SUMMY \TOGO RQDA OGRANI^ENY SWERHU W SOWOKUPNO- STI.
/ pO 1.1.8 DOSTATO^NO DOKAZATX, ^TO RQD 1 a SHODITSQ, ESLI WSE ^A-
nP=1 n
STI^NYE SUMMY \TOGO RQDA OGRANI^ENY SWERHU W SOWOKUPNOSTI. tAK KAK an 0, TO POSLEDOWATELXNOSTX ^ASTI^NYH SUMM fSng WOZRASTAET, T.E.
pRIZNAKI SRAWNENIQ I INTEGRALXNYJ PRIZNAK |
7 |
Sn+1 = Sn + an+1 > Sn DLQ L@BOGO n. tAK KAK KAVDAQ WOZRASTA@]AQ I OGRANI^ENNAQ SWERHU POSLEDOWATELXNOSTX IMEET KONE^NYJ PREDEL,1 TO
RQD 1 a SHODITSQ. .
nP=1 n
1.2.pRIZNAKI SRAWNENIQ I INTEGRALXNYJ PRIZNAK
1.2.1. pERWYJ PRIZNAK SRAWNENIQ. |
pUSTX |
1 an I |
1 bn { TAKIE |
||
|
|
|
|
n=1 |
n=1 |
|
|
|
|
P |
P |
RQDY, ^TO 0 an 6 bn DLQ WSEH n NA^INAQ S NEKOTOROGO NOMERA. |
|||||
1) eSLI RQD |
1 bn SHODITSQ, TO RQD |
1 an TOVE SHODITSQ. |
|||
|
n=1 |
n=1 |
|
|
|
|
P |
P |
|
|
|
2) eSLI RQD |
1 an RASHODITSQ, TO RQD |
1 bn TOVE RASHODITSQ. |
|||
|
n=1 |
|
n=1 |
|
|
|
P |
|
P |
|
|
/ tAK KAK SHODIMOSTX RQDA NE MENQETSQ PRI IZMENENII KONE^NOGO ^ISLA
EGO ^LENOW, TO MOVNO S^ITATX, ^TO 0 an |
6 bn DLQ WSEH n |
2 N. |
||
oBOZNA^IM n-E ^ASTI^NYE SUMMY NEOTRICATELXNYH RQDOW |
1 an I |
1 bn |
||
SOOTWETSTWENNO ^EREZ Sn I Tn. tOGDA Sn 6 Tn DLQ WSEH n. |
n=1 |
n=1 |
||
P |
P |
|||
1). tAK KAK RQD |
1 bn SHODITSQ, TO WSE |
EGO ^ASTI^NYE SUMMY |
||
|
P |
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
OGRANI^ENY W SOWOKUPNOSTI. pO\TOMU NAJDETSQ TAKOE ^ISLO B, ^TO |
Tn 6 B DLQ WSEH n 2 N. tOGDA Sn 6 Tn 6 B DLQ WSEH n, T.E. WSE |
||||||||||
^ASTI^NYE SUMMY Sn NEOTRICATELXNOGO RQDA 1 an OGRANI^ENY SWERHU |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
W SOWOKUPNOSTI I PO\TOMU RQD 1 an SHODITSQ.P |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
2). eSLI BY RQD |
|
P |
|
|
|
|
|
|
||
1 bn SHODILSQ, |
TO PO 1) RQD 1 an TOVE BY SHODILSQ, |
|||||||||
|
|
n=1 |
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
P |
|
|
1 bn RA- |
|
^TO PROTIWORE^ILO BY USLOWIQM PUNKTA |
2). pO\TOMU RQD |
|||||||||
SHODITSQ. . |
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
||
1.2.2. |
wTOROJ |
PRIZNAK |
SRAWNENIQ. |
pUSTX |
1 an |
I |
1 bn |
{ |
||
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
P |
I |
POLOVITELXNYE RQDY I SU]ESTWUET lim an = 0. tOGDA RQDY 1 an |
||||||||||
|
|
|
|
n |
!1 bn 6 |
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
||
1 bn LIBO OBA SHODQTSQ, LIBO OBA RASHODQTSQ. |
|
|
|
|
||||||
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/PtAK KAK lim |
an = 2 > 0, |
TO |
< an < 3 DLQ |
WSEH |
n NA^INAQ |
S |
||||
|
n!1 bn |
|
|
bn |
|
|
bn |
|
|
|
NEKOTOROGO NOMERA N. pO\TOMU |
0 < bn < an |
< 3 |
DLQ WSEH |
|||||||
n > N. |
tAK KAK UMNOVENIE WSEH ^LENOW RQDA NA NENULEWOE ^ISLO NE |
1sM., NAPRIMER, 2.1.10 IZ [1].
8 ~ISLOWYE RQDY
MENQET SHODIMOSTX ILI RASHODIMOSTX RQDA, TO RQDY |
1 |
|
|
bn, |
1 bn I |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
n=1 |
|
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
P |
|
|
||
|
bn LIBO WSE SHODQTSQ, LIBO WSE RASHODQTSQ. eSLI WSE \TI TRI |
|||||||||||||||||||||||||||||
nP=1 3 |
||||||||||||||||||||||||||||||
RQDA SHODQTSQ, |
|
TO IZ PERWOGO PRIZNAKA SRAWNENIQ 1.2.1 |
I NERAWENSTW |
|||||||||||||||||||||||||||
0 < an < 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
bn SLEDUET SHODIMOSTX RQDA nP=1 an. eSLI VE WSE \TI TRI |
||||||||||||||||||||||||||||||
RQDA RASHODQTSQ, TO IZ PERWOGO PRIZNAKA SRAWNENIQ 1.2.1 I NERAWENSTW |
||||||||||||||||||||||||||||||
0 < |
|
bn < an SLEDUET RASHODIMOSTX RQDA |
1 an. . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
1 |
|
|
|
I |
1 |
|
|
|||||
1.2.3. |
|
tRETIJ |
PRIZNAK |
SRAWNENIQ |
pUSTX |
|
an |
bn |
{ |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
n=1 |
|
n=1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
an+1 6 bn+1 |
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
P |
|
|
||||
POLOVITELXNYE RQDY I |
DLQ WSEH NOMEROW |
n NA^INAQ S |
||||||||||||||||||||||||||||
NEKOTOROGO NOMERA. |
|
|
an |
|
bn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
(1) |
eSLI RQD |
|
1 bn |
SHODITSQ, TO RQD |
1 an TOVE SHODITSQ. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2) |
eSLI RQD |
|
1 an |
RASHODITSQ, TO RQD |
1 bn TOVE RASHODITSQ. |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
/ pO USLOWI@ a2 |
6 b2 |
a3 |
6 b3 |
: : : |
|
|
an |
6 |
|
bn |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
a |
1 |
|
b |
|
b |
2 |
|
|
|
a |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
n;1 |
|
n;1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
pEREMNOVAQ OTDELXNO WSE LEWYE I WSE PRAWYE ^ASTI \TIH NERAWENSTW, |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
an |
|
bn |
|
|
|
|
|
a1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a1 |
|||
POLU^IM a1 6 b1 |
, OTKUDA an 6 b1 bn. |
tOGDA an |
6 bn, |
GDE |
= |
b1 , |
||||||||||||||||||||||||
PRI^EM RQDY |
|
1 bn |
I |
1 |
bn LIBO OBA SHODQTSQ, |
LIBO OBA RASHODQTSQ. |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
P |
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
tEPERX PRIMENIM PERWYJ PRIZNAK SRAWNENIQ 1.2.1. . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
1.2.4. pUSTX |
1 an I |
1 bn { POLOVITELXNYE RQDY. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
n=1 |
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
P |
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1) |
eSLI lim an = 0 I RQD |
1 bn SHODITSQ, TO I RQD 1 an SHODITSQ. |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
n |
!1 bn |
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
||||||
2) |
eSLI lim |
an = + |
1 |
I RQD |
1 bn |
RASHODITSQ, TO I RQD 1 an |
RA- |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
n!1 bn |
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|||||||
|
SHODITSQ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|||||
/ 1). tAK KAK |
|
lim |
an = 0, |
TO 0 |
< an |
< bn DLQ WSEH n NA^INAQ S |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n!1 bn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 bn |
|
|
|
|
|
|
||||||
NEKOTOROGO NOMERA. |
kROME TOGO, |
PO USLOWI@ RQD |
SHODITSQ. |
pO |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PERWOMU PRIZNAKU SRAWNENIQ 1.2.1 RQD |
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
1 an TOVE SHODITSQ. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pRIZNAKI SRAWNENIQ I INTEGRALXNYJ PRIZNAK |
9 |
2). tAK KAK |
|
lim |
an = + |
1 |
, |
TO 0 |
< bn < an DLQ WSEH n NA^INAQ S |
||||||||||
|
|
|
|
|
n!1 bn |
|
|
|
|
1 bn RASHODITSQ. pO |
|||||||
NEKOTOROGO NOMERA. kROME TOGO, PO USLOWI@ RQD |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
||
PERWOMU PRIZNAKU SRAWNENIQ 1.2.1 |
RQD |
|
P |
|
|
|
|
||||||||||
1 an TOVE RASHODITSQ. . |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
1.2.5. eSLI RQD IZ MODULEJ ja1j + ja2j + ja3j + : : : SHODITSQ, TO RQD a1 + |
|||||||||||||||||
a2 + a3 + : : : TOVE SHODITSQ. |
|
|
janj SLEDUET, |
|
|
|
|
||||||||||
/ iZ NERAWENSTW |
;janj |
6 |
an |
6 |
^TO |
0 |
6 |
an + |
|||||||||
an |
|
6 2 an . iZ |
USLOWIQ WYTEKAET |
SHODIMOSTX RQDA |
1 |
2 an . pO |
|||||||||||
j |
j |
|
j |
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
j |
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
||||||
PERWOMU PRIZNAKU SRAWNENIQ 1.2.1 RQD 1 (an + |
|
an ) SHODITSQ. tAK |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
j |
|
j |
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
1 |
P |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||
KAK n=1 an |
= n=1(an + janj ; janj) = n=1(an + janj) ; n=1 janj, TO RQD n1=1 an |
||||||||||||||||
|
|
X |
|
X |
|
|
|
|
X |
|
X |
|
|
|
P |
||
SHODITSQ, |
KAK RAZNOSTX DWUH SHODQ]IHSQ RQDOW. . |
|
|
|
|
|
1.2.6. iNTEGRALXNYJ PRIZNAK SHODIMOSTI. pUSTX PRI x > 1
FUNKCIQ f(x) NEPRERYWNA, NEOTRICATELXNA I UBYWAET. tOGDA RQD |
||||
1 f(n) = f(1) + f(2) + : : : + f(n) + : : : I NESOBSTWENNYJ INTEGRAL |
||||
n=1 |
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
Z1f(x) dx LIBO OBA SHODQTSQ, LIBO OBA RASHODQTSQ. |
|
|
||
1 |
|
|
|
|
/ tAK KAK f(x) UBYWAET, TO f(k + 1) 6 f(x) 6 f(k) DLQ WSEH x 2 [k k+1]. |
||||
pO\TOMU f(k + 1) 6 kZ+1f(x)dx 6 f(k). pODSTAWLQQ W \TI NERAWENSTWA |
||||
k |
|
|
|
|
k = 1 2 : : : n ; 1, POLU^IM |
|
|
|
|
f(2) 6 Z2 f(x)dx 6 f(1) f(3) |
6 Z3 f(x)dx 6 f(2) |
: : : |
||
1 |
2 |
|
|
|
f(n) 6 Zn f(x)dx 6 f(n ; 1): |
|
|
||
n;1 |
|
|
|
|
|
n |
n |
n;1 |
|
|
6 Z |
|
||
sKLADYWAQ \TI NERAWENSTWA, POLU^IM k=2 f(n) |
f(x)dx 6 k=1 f(n). |
|||
pO\TOMU Sn ; a1 6 Zn f(x) 6 Sn;1 |
X |
1 |
|
X |
( ) GDE |
Sn |
{ n-Q |
^ASTI^NAQ |
|
1 |
|
|
|
|
SUMMA RQDA 1 f(n). iNTEGRALXNYJ PRIZNAK 1.2.6 |
SLEDUET TEPERX IZ |
|||
n=1 |
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
PRIWEDENNYH NIVE UTWERVDENIJ a) I b). |
|
|
|