Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Частина 3 навчальний посібник.pdf
Скачиваний:
139
Добавлен:
20.02.2016
Размер:
976.3 Кб
Скачать
un -1
un

 

 

 

 

 

¥

 

 

 

2n + 3

 

 

 

 

 

 

 

Приклад 4.7. Дослідимо ряд å

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

3

 

- 3n

2

+ n -

7

 

 

 

 

 

 

 

 

n =1 n

 

 

 

 

 

2 + (3 / n)

 

 

► Загальний член ряду можна подати у вигляді

 

 

n2 - 3n +1

- (7 / n)

 

 

 

 

 

та знаменник nна).

 

 

(поділивши чисельник

Тепер очевидно, що

lim

un

= 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n®¥ 1/ n2

¥

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оскільки ряд å

збігається (р = 2 >1), то за теоремою 3 збі-

 

2

 

 

 

n=1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гається і даний ряд.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2.3. Ознака Д’Аламбера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¥

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теорема 4. Якщо для ряду åun ,

un > 0, існує границя:

 

 

 

 

 

 

 

 

n =1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lim

un+1

 

= l,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n®¥ un

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то при l < 1 ряд збігається, а при l > 1 розбігається

 

 

w а) припустимо, що l < 1. Оберемо число q так, що l < q < 1. Тоді можна знайти такий номерN, що для усіх n >N виконується нерів-

ність < q Þ un < qun – 1. Застосовуючи цю нерівність для n = N + 1, n = N + 2, ... одержуємо:

uN +1 < quN , uN +2 < quN +1 < q2uN , ...,uN + k < q k uN ,... .

¥¥

Ряд åqk uN

= uN åqk збігається (як геометрична прогресія із зна-

k =1

k =1

менником, меншим за одиницю), тому за теоремою 2 пункту 4.2.2 збіга-

¥ ¥

ється і ряд åu N +k , і, як наслідок, збігається і ряд åun (за теоремою 1

 

 

 

k =1

n=1

пункту 4.1.2);

 

 

un

б)

припустимо, що l > 1 тоді для усіх n, більших деякого N,

 

>1,

отже, un > un – 1. Із урахуванням знакододатності ряду з цього

 

 

 

un - 1

 

 

випливає, що

lim un ¹ 0, тобто ряд розбігається(не виконується необ-

n ® ¥

хідна умова збіжності). £

ДВНЗ “Українська академія банківської справи НБУ”

116

Зауваження. При l = 1 ознака Д’Аламбера не дає відповіді на запитання про збіжність ряду(ряд у цьому випадку може бути як розбіжним, так і збіжним).

Приклад 4.8. За ознакою Д’Аламбера дослідимо збіжністьря

¥

3

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ду å

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=1

n!

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1

 

æ

n+1

 

3

n ö

 

 

n+1

×

n!

 

3

 

 

 

 

► lim

 

= limç

3

 

:

 

÷ = lim

3

 

= lim

= 0 <1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

ç

(n +1)!

 

 

÷

 

×(n +1)!

n®¥ n +1

 

 

 

n®¥

n®¥

è

 

n! ø

n®¥

3

Отже, ряд збігається (враховуємо, що (п + 1)! = п!(п + 1)). <

4.2.4. Радикальна ознака Коші

¥

Теорема 5. Якщо для ряду åun , ип ≥ 0 існує границя

n = 1

lim n un = l,

n®¥

¥

то при l < 1 ряд åun збігається, а при l > 1 розбігається

n =1

w а) припустимо, що l < 1. Оберемо число q таке, що l < q < 1. Тоді можна знайти такий номерN, що для всіх n > N виконується не-

¥

рівність nun < q Þ un < qn. Оскільки ряд åqn збігається, то за пер-

n = 0

¥

шою ознакою порівняння збігається і рядåuN + k , тоді за теоремою 1

k =1

¥

пункту 4.1.2 збігається ряд åun ;

n=1

б) припустимо тепер, що l > 1, тоді для усіх п, більших деякого N, nun > 1, тобто ип > 1. Отже, не виконується необхідна умова збіж-

¥

ності, і ряд åun розбігається. £

n = 1

Зауваження 1. Також, як в ознаці Д’Аламбера, при l = 1 радикальна ознака Коші не дає відповіді на запитання про збіжність ряду.

Зауваження 2. Якщо для одного й того ж ряду існують границі за ознаками Д’Аламбера та Коші, то вони дорівнюють одна одній.

ДВНЗ “Українська академія банківської справи НБУ”

117