Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
51
Добавлен:
11.02.2015
Размер:
170.5 Кб
Скачать

План

1.Числовые ряды. Определение.

2.Необходимый признак сходимости.

3.Достаточные признаки сходимости рядов с положительными членами.

4.Знакопеременные ряды. 5.Знакочередующиеся ряды. 6.Признак Лейбница.

Сумма ряда или ряд, — математическое выражение, позволяющее записать бесконечное количество слагаемых и подразумевающее значение их суммы, которое можно получить в предельном смысле. Если значение суммы (в

предельном смысле) существует, то говорят, что ряд сходится. В противном случае говорят, что он расходится

Пусть дана бесконечная последовательность чисел:

а1 , а2 , а3 ,... ап ,... (1)

Выражение: ап а1 а2 а3 ... ап ... (2)

п 1

называется числовым рядом, а числа - членами ряда.

Суммы S1 a1;S2 a1 a2;S3 a1 а2 а3,...;Sп a1 a2 ап ,..

называются частичными суммами ряда. (2)

Если последовательность частичных сумм имеет

 

конечный предел S lim Sn

(3)

n

 

то этот предел называется суммой ряда. В этом случае ряд называется сходящимся.Если же

предел (3) не существует или равен ∞ то ряд расходится и суммы не имеет.

Необходимый признак сходимости ряда

● Если ряд сходится, то его общий член

ап стремится

к нулю при неограниченном возрастании номера n :

lim an 0

(4)

n

 

При нарушения условия (4) ряд заведомо расходится.

Заметим, что из сходимости ряда (2) следует сходимость его остатка rn an 1 an 2 ... и, наоборот, из

сходимости остатка ряда следует сходимость исходного ряда. Иначе говоря , если отбросить конечное число начальных членов ряда, то это не отразится на сходимости (расходимости) ряда.

Достаточные признаки сходимости рядов с положительными членами.

1) Признак сравнения рядов

 

a1

a2

... an ...

 

b1

b2

... bn ...

(5)

 

 

 

● Если, начиная с некоторого номера n ϵ N, выполняется неравенство an bn , то из сходимости ряда (6) следует сходимость ряда (5) и из расходимости ряда (5) следует

(6)

расходимость ряда (6).

2) Признак Даламбера.

● Если существует предел lim an 1 l то при ℓ<1

n an

ряд (5) сходится , а при ℓ>1 расходится. При ℓ=1 вопрос

осходимости ряда остается переменным.

3)Признак Коши

● Если существует предел

lim n

an

l an 0 то

 

n

 

при ℓ <1 ряд (5) сходится, а при

ℓ>1 расходится.

Если ℓ=1, то вопрос о сходимости ряда остается нерешенным.

Примеры

1. Написать пять первых членов ряда по данному

общему

 

члену an

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(n 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

1

 

 

1

 

1

....

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 2

 

2 3

3 4

4 5

5 6

n 1 n(n 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Найти для ряда (*) частичную сумму первых n членов( )Sn

Общий член ряда an

 

 

 

1

 

 

запишем иначе:

(*)

n(n 1)

 

 

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(n 1)

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частичная сумма ряда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

1

 

 

 

1

 

 

 

1

1

 

1

 

 

 

 

1

 

Sn 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

...

 

 

 

 

1

 

 

 

2

3

3

4

n 1

n 1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S lim S

n

lim 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда следует, что ряд (*) сходится и его сумма S=1

3. Написать формулу общего члена для ряда:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

4

 

 

6

 

 

 

8

 

...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

8

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Числители членов – четные числа вида 2n,

а знаменатели – нечетные числа, получаются по формуле 3n+2. (n=1,2,3,…)

Учитывая, что знаки членов ряда чередуются, получим

 

 

 

 

 

 

an 1 n 1

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n 2

 

4. Гармонический ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

1

...

1

... - расходиться!

1

n 1 n

2

3

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

если an

 

1

 

 

,то расходится!

 

С n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n 1 3

5 7

 

 

 

 

2n 1

 

n 1

 

 

2

 

 

 

 

...

 

 

...

5n 3

7

12

5n 3

lim

2n 1

2

0

=> ряд расходится

5n 3

 

n

 

5