102.Метод найменших квадратів

Нехай х₁, x₂, … x_n – послідовність значень незалеж змінної, а y₁, y₂, … y_n – послідовн. значень залежної змінної. Необхідно підібрати пряму, яка найліпшим чином відображає залежність між х і у  відхилення фактичних значень ф-ції від підібраної прямої має бути мінімальним. Нехай y=ax+b є рівн. цієї прямої  y₁=ax₁+b₁ … y_n=ax_n=b_n

Відхилення складає:

y₁ – y_i = y_i – (ax_i + b) = y_i – ax_i – b.

Це відхилення має бути додат або від’ємним, тому пряма підбирається так, щоб сума квадратів відхилень була найменшою. Необхідна умова існування min полягає в тому, що f/a = 0 f/b = 0.

Маємо: (y₁-b-ax₁)²=y₁²+b²+a²x₁²-2abx_i-2bx_iy_i, отже:

Обчислимо:

Таким чином ми отримали 2 рівн з двома змінними a і b. Розв’язання цих двох рівн дає значення a і b, які визначають пряму, яка найкраще відображає хід змінної ф-ції.

103.Поняття ряду. Збіжність ряду та його сума

Нехай — деяка нескінченна послідовність чисел. Побудований із цих чисел за допомогою знака «+» символ

(9.1)

називається нескінченним рядом (чи просто рядом), а самі числа — членами ряду; n-ий член u_n — називається загальним членом ряду.

Числовий ряд називається збіжним, якщо існує границя послідовності частинних сум ряду

(9.3)

При цьому величина називається сумою ряду, а число

— (9.4)

залишком ряду. Якщо границя S_n не існує (нескінченна), то ряд називається розбіжним.

Побудуємо частинні суми ряду:

(9.2)

Частинні суми ряду (9.2) утворюють числову послідовність: Надалі основним буде питання про збіжність послідовності частинних сум ряду. Таким чином, поняття ряду вводиться для побудови числових послідовностей спеціального виду — частинних сум ряду. Такі послідовності широко використовуються в математичному аналізі, наприклад, відоме число е можна подати таким рядом .

104.Властивості збіжних рядів

Теорема 1. Якщо збігається ряд, то збігається його залишок; і навпаки, із збіжності залишку випливає збіжність ряду.

Наслідок 1. Із розбіжності ряду випливає розбіжність його залишку, і навпаки.

Наслідок 2. Якщо відкинути скінченну кількість перших членів ряду або додати до нього кілька нових членів, то це не вплине на його збіжність.

Теорема 2. Якщо члени збіжного ряду (9.1) помножити на сталий множник с, то його збіжність не порушиться, а сума (9.3) помножиться на це число с:

.

Теорема 3. Збіжні ряди і можна почленно додавати або віднімати, при цьому ряд також збігається, а його сума буде .

Теорема 4. Послідовність частинних сум збіжного ряду обмежена. Це твердження випливає зі збіжності послідовності частинних сум ряду.

Теорема 5. Якщо ряд збігається, то границя його загального члена прямує до 0, тобто: .

Наслідок. Якщо , тобто необхідна умова збіжності ряду не виконується, то ряд розбігається.

105.Необхідна ознака збіжності ряду

Якщо ряд збігається, то границя його загального члена при n прямує до нескінченності дорівнює нулю, тобто . Якщо або не існує, то ряд розбіжний.