
- •Г л а в а 11 ряды
- •11.1. Числовые ряды. Основные понятия.
- •11.2. Необходимый признак сходимости ряда
- •11.3. Линейные операции над числовыми рядами. Простейшие свойства числовых рядов
- •11.4. Знакоположительные ряды
- •11.5. Знакочередующиеся ряды
- •11.6. Знакопеременные ряды
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Фунциональные ряды
- •12.1. Функциональные ряды. Основные понятия
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задачи для самостоятельного решения
- •20. ,. 21., [-3, 3]. 22. .
- •23. , . 24. , [0, 4].
- •12.3. Свойства равномерно сходящихся функциональных рядов
- •12.4. Степенные ряды. Свойства степенных рядов
- •Задачи для самостоятельного решения
- •25. 26.
- •27. 28.29.
- •12.5. Ряды тейлора и маклорена. Разложение функций в ряд
- •Задачи для самостоятельного решения
- •59. 60.61.
- •13.2. Ряд фурье по ортогональной системе функций
- •13.3. Тригонометрические ряды фурье
- •13.4. Интеграл фурье. Преобразования фурье
- •Задачи для самостоятельного решения
- •14. 15.
- •16. 17.
- •Ответы к задачам главы 13
Задачи для самостоятельного решения
Найти сумму ряда, исходя из определения.
1.
2.
3.
Доказать расходимость рядов с помощью необходимого признака.
4.
5.
6.
Решить вопрос о сходимости рядов с помощью признаков сравнения.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Исследовать сходимость рядов с помощью признака Даламбера.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Исследовать сходимость рядов с помощью признака Коши (радикального).
21.
22.
23.
Исследовать сходимость рядов с помощью интегрального признака Коши.
24.
25.
Выяснить, какие из рядов сходятся, какие расходятся.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
Доказать, что
.
Исследовать сходимость следующих рядов. В случае сходимости исследовать, как ряды сходятся : абсолютно или условно.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
Показать, что если ряды
и
сходятся, то и ряд
абсолютно сходится.
47.
Показать, что если ряд
абсолютно сходится, то и ряд
тоже абсолютно сходится.
48.
Дан ряд
Оценить
ошибку, допускаемую при замене суммы
этого ряда суммой его первых четырех
членов. Суммой первых пяти членов. Что
можно сказать о знаке этих ошибок?
49.
Сколько нужно взять членов ряда
,
чтобы вычислить его сумму с точностью
до 0,01? до 0,001?
Ответы к задачам главы 11
1) |
2) |
3) |
7)Расходится |
8)Расходится |
9)Сходится |
10)Сходится |
11)Сходится |
12)Сходится |
13)Сходится |
14)Сходится |
15)Сходится |
16)Сходится |
17)Сходится |
18)Сходится |
19)Сходится |
20)Расходится |
21)Сходится |
22)Сходится |
23)Расходится |
24)Расходится |
25)Сходится |
26)Сходится |
27)Расходится |
28)Сходится |
29)Расходится |
30)Расходится |
31)Сходится |
32)Расходится |
33)Сходится |
34)Сходится36)Сходится абсолютно37)Сходится условно38)Сходится абсолютно
39)Сходится абсолютно40)Расходится41)Сходится условно42) Сходится условно
43)Расходится44)Сходится абсолютно45)Сходится абсолютно
48)а) ошибка
по модулю меньше,
ошибка отрицательная.
49)а) 99членов; б) 999 членов.
Г Л А В А 12
Фунциональные ряды
12.1. Функциональные ряды. Основные понятия
Ряд
,
(1.1)
членами которого
являются функции от x, определенные на множествеD,
называетсяфункциональным рядом.
Если числовой рядсходится, где
,
то
называетсяточкой сходимости ряда
(1.1). Множество всех точек сходимости
ряда (1.1) называетсяобластью сходимостиряда (1.1). Если существует
,
где
,
,
то говорят, что ряд (1.1) сходится на
множествеXкS(x).S(x)
называетсясуммой ряда(1.1). На языке
“
”
это можно записать так:
.
Для нахождения области сходимости ряда (1.1) можно использовать эталонные ряды и достаточные признаки сходимости числовых рядов.
Пример. Найти
область сходимости ряда.
Данный ряд
представляет собой обобщенный
гармонический ряд, который сходится
при
и расходится при
.
Областью сходимости ряда является
интервал
.
Пример.Найти
область сходимости ряда.
Данный ряд
является геометрической прогрессией,
которая сходится, если
.
.
Область сходимости ряда – интервал
.
Пример.Найти область сходимости ряда
(a)
Для нахождения области сходимости данного ряда используем признак Даламбера, который применим лишь к рядам с положительными членами. Составим ряд из абсолютных величин членов данного ряда:
(б)
и к нему применим
признак Даламбера (теорема 11.4).
.
Ряд (б) будет сходиться, если
.
Тогда ряд (а) будет сходиться, и
притом абсолютно в интервале (-4, 0). При
ряд (а) расходится, как не удовлетворяющий
необходимому признаку сходимости
(следствие
из теоремы (11.1)). Если
,
то ответа о сходимости ряда признак
Даламбера не дает и при
и
ряд нужно исследовать особо. При
из ряда (а) получим числовой ряд
,
который сходится (ряд Лейбница) (см.
задачу раздела (11.6)). При
из ряда (а) получим
-
гармонический ряд, который расходится
(раздел 11.2). Итак, областью сходимости
ряда (а) будет промежуток [-4,0).