2012_MATAN-2 / 2012 МАТАН-2 / 2012 ПРАКТИКА / ПРАКТИКА №12-13 Функциональные ряды. Степенные ряды. Ряды Тейлора
..doc
Практическое занятие:
Тема: Функциональные ряды. Степенные ряды. Ряды Тейлора и Маклорена.
Для нахождения
области сходимости ряда
применяют известные признаки сходимости
числовых рядов.
В частности, на
основании признаков Даламбера и Коши
(радикального) можно утверждать, что
ряд сходится (и притом абсолютно), если
и
,
соответственно, и расходится, если
.
В точках
,
в которых
,
сходимость ряда исследуют с помощью
других признаков (например, признаков
сравнения, интегрального признака Коши,
признака Лейбница) .
В задачах 8.125-8.139 найти области сходимости следующих функциональных рядов:
8.125
.
8.126
.
8.127
.
8.128
.
8.130
.
8.132
.
8.133
.
8.135
.
8.136
.
8.138
.
Степенным рядом
называется функциональный ряд вида
,
где
-
действительные числа. Числа
называются коэффициентами
ряда. Всякий степенной ряд сходится в
точке
.
Радиусом
сходимости
степенного ряда
называется число
такое, что при
ряд сходится (и притом абсолютно), а при
расходится. Интервал
при этом называется интервалом
сходимости
ряда. На концах интервала сходимости,
т.е. в точках
,
ряд может как сходится, так и расходится.
Областью сходимости
степенного ряда является интервал
сходимости
,
к которому присоединяются точки
,
если в них ряд сходится. В частности,
радиус сходимости
может быть равен
,
тогда область сходимости ряда состоит
из одной точки
,
и
,
тогда областью сходимости ряда является
вся числовая прямая.
Интервал сходимости
определяют
обычно с помощью признаков Даламбера
или Коши (радикального), вычисляя пределы
или
и решая неравенство
.
В задачах 8.140-8.160 найти область сходимости следующих степенных рядов:
8.140
.
8.141
.
8.142
.
8.143
.
8.144
.
8.145
.
8.146
.
8.147
.
8.148
.
8.149
.
8.150
.
8.151
.
8.154
.
8.155
.
8.156
.
8.160
.
Внутри общего
интервала сходимости
степенные ряды можно почленно складывать
и вычитать, полученные при этом ряды
имеют тот же интервал сходимости:
.
Внутри интервала
сходимости
степенной ряд можно почленно
дифференцировать и интегрировать,
полученные при этом ряды имеют тот же
интервал сходимости:
1)
;
2)
.
Степенной ряд
называется
рядом Тейлора
функции
в точке
.
При
ряд Тейлора называется рядом
Маклорена:
.
Представление
функции
в виде
,
называется разложением
в ряд Тейлора.
При разложении функций в степенные ряды, как правило, используют основные разложения элементарных функций в ряд Маклорена:
1.
,
2.
,
3.
,
4.
,
5.
,
6.
,
7.
,
8.
,
,
.
Иногда при разложении используют почленное дифференцирование или интегрирование. При разложении в степенные ряды рациональных дробей рекомендуется представлять их в виде суммы простейших дробей.
В задачах 8.161-8.178 используя основные разложения элементарных функций, а также возможность почленного дифференцирования и интегрирования степенных рядов, разложить функции в ряд Маклорена и указать интервалы сходимости полученных рядов.
8.161
.
8.162
.
8.163
.
8.164
.
8.166
.
8.167
.
8.168
.
8.169
.
8.170
.
8.173
.
8.175
.
8.176
.
В задачах
8.179-8.186
вычислить указанные выражения с точностью
.
8.179
.
8.180
.
8.181
.
8.182
.
8.183
.
8.184
.
8.185
.
8.186
.
В задачах
8.188-8.193
вычислить следующие интегралы с точностью
.
8.188
.
8.189
.
8.190
.
8.191
.
8.192
.
ОТВЕТЫ:
8.125
8.126
8.127 Расходится.
8.128
8.130
8.132
8.133
8.135
8.136
8.138
8.140
8.141
8.142
8.143
8.144
8.145
8.146
8.147
8.148
8.149
8.150
8.151
8.154
8.155
8.156
8.160
8.161
8.162
8.163
8.164
8.166
8.167
8.168
8.169
8.170
8.173
8.175
8.176
8.179
8.180
8.181
8.182
8.183
8.184
8.185
8.186
8.188
8.189
8.190
8.191
8.192
