- •Раздел 2. Применение определенного интеграла в геометрических и физических задачах.
- •§. Вычисление площадей плоских фигур.
- •§. Вычисление длин дуг плоских кривых.
- •§. Криволинейные интегралы I-го рода.
- •Вычисление объёмов.
- •§. Вычисление моментов и координат центра масс.
- •§. Теоремы Гульдина.
- •Раздел 3. Несобственные интегралы. §. ОпределениЯ
- •§. Основные свойства несобственного интеграла.
- •§. Критерий Коши сходимости несобственного интеграла.
- •§. Абсолютная сходимость.
- •§. ПризнакИ сравнения сходимости интегралов от знакопостоянных функций. Мажорантный признак.
- •§. Условная сходимость.
- •§. ПризнакИ Абеля и Дирихле (для функций вида ).
- •§. Поведение функции, стоящей под знаком сходящегося интеграла, на бесконечности.
- •§. Интегралы Фрулани.
- •§. Главное значение интеграла по Коши.
- •Раздел 4. Численное интегрирование §. Формулы прямоугольников, трапеций и парабол (Симпсона)
- •§. Остаточный член формулы прямоугольников.
- •§. Остаточные члены формул трапеций и парабол.
- •§. Пример применения.
- •Раздел 5. Ряды. §. Определения.
- •§. Критерий Коши сходимости ряда.
- •§. Абсолютная сходимость.
- •§. Признаки сходимости знакопостоянных рядов.
- •§. Интегральный признак Коши – Маклорена.
- •§. Признак Коши сходимости знакопостоянных рядов.
- •§. Признак дАламбера и его предельная форма.
- •§. Примеры
- •§. Признак РаАбе.
- •§. Признак Куммера.
- •§. Признаки сходимости знакопеременных рядов. А). Признак Лейбница для знакопеременных рядов.
- •Б). Признаки Абеля и Дирихле.
- •§. Несколько замечаний о перестановочности членов сходящихся – расходящихся рядов.
- •§. Функциональные ряды.
§. Несколько замечаний о перестановочности членов сходящихся – расходящихся рядов.
Если ряд сходится абсолютно, то сходится абсолютно и ряд, полученный любой перестановкой членов исходного ряда.
Т°. Пусть дан ряд (1) с неотрицательными членами, а ряд (2) получается из него перестановкой его членов. Тогда, если ряд (1) сходится, то ряд (2) также сходится и имеет ту же сумму.
∆ Пусть ряд (1) сходится и его сумма равна S. Рассмотрим частичную умму ряда (2) . Каждое из слагаемых этой суммы входит в ряд (1). Возьмем в ряде (1) столь большое число m первых членов, чтобы среди них оказались все слагаемые из , и составим из них m-ю частичную сумму ряда (1): . Так как все слагаемые входят в , а остальные слагаемые (если такие есть) неотрицательны, то . Но частичные суммы ряда (1), ввиду не отрицательности членов ряда, не превосходят его суммы : и, следовательно, . Так как это неравенство для любого n, то все частичные суммы ряда (2) ограничены.
Поэтому ряд (2) сходится и для его суммы Т справедливо .
Проводя аналогичные рассуждения не для рядов (1) и (2), а для рядов (2) и (1) получим, что . Из двух последних неравенств следует, что ▲
2) Члены условно сходящегося ряда (не абсолютно) можно переставлять так, что сумма преобразованного ряда будет равна любому, наперёд заданному элементу числовой прямой.
Изложить идею доказательства и
привести конкретный пример, например с рядом Лейбница
3) Переставить члены условно сходящегося ряда так, чтобы получился ряд сходящийся абсолютно, нельзя.
4) Если знакопостоянный ряд сходится, то он сходится абсолютно и к сумме того же знака.
5) Если ряд, у которого число членов определенного знака конечно, сходится, то он сходится абсолютно.
6) Если у ряда число положительных и отрицательных слагаемых бесконечно и он сходится абсолютно, то ряды из и сходятся.
§. Функциональные ряды.
Ряд , у которого слагаемыми являются функции, называется функциональным рядом. Областью определения функционального ряда является пересечение областей определения отдельных его слагаемых.
Для функциональных рядов рассматривается поточечная сходимость (т.е. ряд называется сходящимся в точке , если при подстановке вместо x получается сходящийся числовой ряд) . Множество x, для которых ряд сходится, называется областью сходимости ряда.
Рассмотрим степенной ряд .
Исследуем абсолютную сходимость ряда с помощью признака Коши:
.
Для сходимости необходимо, чтобы , т.е. степенной ряд сходится абсолютно в круге радиуса . R – называется радиусом сходимости степенного ряда. Этот круг называется кругом сходимости степенного ряда. На границе круга сходимости ряд может, как сходиться, так и расходиться. Абель установил, что на границе круга сходимости (в комплексной плоскости) существует, по крайней мере одна точка, в которой ряд сходится абсолютно.
Вне круга сходимости ряд расходится, ибо общий член ряда не стремится к нулю.
С помощью признака Даламбера может быть получена еще одна формула для нахождения радиуса сходимости степенного ряда: .
Примеры: Для следующих функциональных рядов установить области сходимости:
1. ; 2. ;
3. ;
4. ;
5. ;
6. .