Mathprofi числовые ряды: Числовые ряды, их суммы, сходимость, примеры

Признак сравнения рядов для выяснения их сходимости

Применение признака сравнения заключается в том, что исследуемый ряд сравнивают с рядом, сходимость которого заранее известна.

Непосредственное сравнение членов рядов

Пусть даны два ряда с положительными общими членами и . Пусть для этих рядов выполняется неравенство , то есть члены первого ряда не превосходят соответствующих членов второго ряда.

Тогда из сходимости второго ряда (ряда с бОльшим общим членом) следует сходимость первого ряда, а из расходимости первого ряда (ряда с меньшим общим членом) – расходимость второго ряда.

Предел отношения общих членов рядов

Пусть даны два ряда с положительными общими членами и . Если , то есть предел отношения общих членов ряда равен конечному и отличному от нуля числу, то оба ряда ведут себя одинаково: или оба сходятся, или оба расходятся.

Трудность применения на практике признака сравнения состоит в необходимости иметь «запас» рядов, сходимость (или расходимость) которых известна, а среди них подобрать такой, чтобы выполнялось условие. Для сравнения часто используются:

• геометрический ряд , который сходится, если |q| < 1 и расходится, если |q| ≥ 1;
• обобщённый гармонический ряд , который сходится, если p > 1 и расходится, если p ≤ 1;
• ряд .

---

Пример 1. Исследовать сходимость ряда

Решение. Члены данного ряда не превосходят соответствующих членов сходящегося геометрического ряда с общим членом

Согласно признаку сравнения, данный ряд также сходится.

---

Пример 2. Исследовать сходимость ряда

Решение. Так как

то члены данного ряда меньше членов

 

сходящегося ряда. На основании признака сравнения данный ряд также сходится.

Пример 3. Исследовать сходимость ряда

Решение. Сравним данный ряд с гармоническим рядом. Первые их члены совпадают, а остальные члены данного ряда больше соответствующих членов расходящегося гармонического ряда:

поскольку

Согласно признаку сравнения, данный ряд также расходится.

---

Пример 4. Исследовать сходимость ряда

.

Решение. Так как , а ряд сходится как геометрический ряд с , то по признаку сравнения данный ряд также сходится.

---

Пример 5. Исследовать сходимость ряда

.

Решение. Выясним значение предела отношения общих членов данного ряда и гармонического ряда :

Так как предел отношения общих членов данного ряда и второго ряда, который расходится, отличен от нуля и не равен бесконечности, то оба ряда ведут себя одинаково. То есть данный ряд так же расходится.

---

Пример 6. Исследовать сходимость ряда

.

Решение. Выясним значение предела отношения общих членов данного ряда и гармонического ряда :

Так как предел отношения общих членов данного ряда и второго ряда, который расходится, отличен от нуля и не равен бесконечности, то оба ряда ведут себя одинаково. То есть данный ряд так же расходится.

---

Пример 7. Исследовать сходимость ряда

.

Решение. Выясним значение предела отношения общих членов данного ряда и обобщённого гармонического ряда , который расходится, так как . Искать предел будем, учитывая, что , если , поэтому , если . Итак, предел:

.

Так как предел отношения общих членов данного ряда и второго ряда, который расходится, отличен от нуля и не равен бесконечности, то оба ряда ведут себя одинаково. То есть данный ряд так же расходится.

Всё по теме «Ряды»

Сходимость ряда онлайн

Проверить сходимость ряда можно несколькими способами. Во-первых можно просто найти сумму ряда. Если в результате мы получим конечное число, то такой ряд сходится. Например, поскольку

то данный ряд сходится. Если нам не удалось найти сумму ряда, то следует использовать другие методы для проверки сходимости ряда.

Одним из таких методов является признак Даламбера, который записывается следующим образом:

здесь и соответственно и члены ряда, а сходимость определяется значением . Если — ряд сходится, если — расходится. При — данный признак не даёт ответа и нужно проводить дополнительные исследования.

В качестве примера, исследуем сходимость ряда ∞n0n4n с помощью признака Даламбера. Сначала запишем выражения для ann4n и an1n14n1 . Теперь найдем соответствующий предел:

limn∞an1anlimn∞n14n4n1nlimn∞n14n14limn∞11n14

Поскольку 141 , в соответствии с признаком Даламбера, ряд сходится.

Еще одним методом, позволяющим проверить сходимость ряда является радикальный признак Коши, который записывается следующим образом:

limn∞nanD

здесь — n-ый член ряда, а сходимость, как и в случае признака Даламбера, определяется значением . Если — ряд сходится, если — расходится. При — данный признак не даёт ответа и нужно проводить дополнительные исследования.

В качестве примера, исследуем сходимость ряда ∞n05n12n56n2 с помощью радикального признака Коши. Сначала запишем выражение для an5n12n56n2 . Теперь найдем соответствующий предел:

limn∞nanlimn∞n5n12n56n2limn∞5n12n56n2nlimn∞5n12n562nlimn∞5n1n2n5n62nlimn∞51n25n62nlimn∞51n25n6limn∞51n25n2n5261562564

Поскольку 15625641 , в соответствии с радикальным признаком Коши, ряд расходится.

Стоит отметить, что наряду с перечисленными, существуют и другие признаки сходимости рядов, такие как интегральный признак Коши, признак Раабе и др.

Наш онлайн калькулятор, построенный на основе системы Wolfram Alpha позволяет протестировать сходимость ряда. При этом, если калькулятор в качестве суммы ряда выдает конкретное число, то ряд сходится. В противном случае, необходимо обращать внимание на пункт «Тест сходимости ряда». Если там присутствует словосочетание «series converges», то ряд сходится. Если присутствует словосочетание «series diverges», то ряд расходится.

Ниже представлен перевод всех возможных значений пункта «Тест сходимости ряда»:

Текст на английском языке	Текст на русском языке
By the harmonic series test, the series diverges.	При сравнении исследуемого ряда с гармоническим рядом ∞n01n , исходный ряд расходится.
The ratio test is inconclusive.	Признак Даламбера не может дать ответа о сходимости ряда.
The root test is inconclusive.	Радикальный признак Коши не может дать ответа о сходимости ряда.
By the comparison test, the series converges.	По признаку сравнения, ряд сходится
By the ratio test, the series converges.	По признаку Даламбера, ряд сходится
By the limit test, the series diverges.	На основнии того, что limn∞an0 , или указанный предел не существует, сделан вывод о том, что ряд расходится.

Методика «Числовые ряды» « Психологические тесты

Шкалы: уровень развития логического мышления

Темы: мышление

Тестируем: психические процессы · Возраст: взрослым, школьникам
Тип теста: вербальный · Вопросов: 20
Комментарии: 1 · написать

Назначение теста

Исследование логического аспекта математического мышления.

Инструкция к тесту

Детский вариант: «Внимательно прочитай каждый ряд чисел и в две свободных клеточки напиши такие два числа, которые продолжат данный числовой ряд».

Примеры:

Пример №1	2	4	6	8	10	12	14	16
Пример №2	10	9	8	7	6	5	4	3
Пример №3	3	3	4	4	5	5	6	6
Пример №4	1	7	2	7	3	7	4	7

Дописанные цифры выделены курсивом.

Тестовый материал

№1	3	4	5	6	7	8
№2	5	10	15	20	25	30
№3	8	7	6	5	4	3
№4	9	9	7	7	5	5
№5	3	6	9	12	15	18
№6	8	2	6	2	4	2
№7	5	9	12	13	16	17
№8	27	27	23	23	19	19
№9	8	9	12	13	16	17
№10	1	2	4	8	16	32
№11	22	19	17	14	12	9
№12	4	5	7	10	14	19
№13	12	14	13	15	14	16
№14	24	23	21	20	18	17
№15	16	8	4	2	1	1/2
№16	18	14	17	13	16	12
№17	12	13	11	14	10	15
№18	2	5	10	17	26	37
№19	21	18	16	15	12	10
№20	3	6	8	16	18	36

Инструкция к тесту

Взрослый вариант: «Вам предъявлены 7 числовых рядов. Вы должны найти закономерности построения каждого ряда и вписать вместо черточек «–» недостающие числа. Время выполнения работы – 5 минут».

 Тестовый материал

№1	24	21	19	18	15	13	–	–	7
№2	1	4	9	16	–	–	49	64	81	100
№3	16	17	15	18	14	19	–	–
№4	1	3	6	8	16	18	–	–	76	78
№5	7	16	9	5	21	16	9	–	4
№6	2	4	8	10	20	22	–	–	92	94
№7	24	22	19	15	–	–

Ключ к тесту

Детский вариант

№1.	9	10	№11.	7	4
№2.	35	40	№12.	25	32
№3.	2	1	№13.	15	17
№4.	3	3	№14.	15	14
№5.	21	24	№15.	1/4	1/8
№6.	2	2	№16.	15	11
№7.	29	33	№17.	9	16
№8.	15	15	№18.	50	65
№9.	20	21	№19.	9	6
№10.	64	128	№20.	38	76

Взрослый вариант

№1.	12	9	№5.	13
№2.	25	36	№6.	44	46
№3.	13	20	№7.	10	4
№4.	36	38

Интерпретация результатов теста

Если испытуемый затрудняется при решении подобных задач, это может обозначать, что он плохо анализирует цифровой материал, не видит в нем скрытых закономерностей, поэтому не может ими воспользоваться, следовательно его логическое мышление в математике развито слабо.

Источники

• Методика “Числовые ряды” / Альманах психологических тестов. М., 1995, С.139-140.

Признак Даламбера сходимости ряда

Исследование сходимости рядов является важным с точки зрения их оценки и необходимым в случае вычисления суммы ряда. Признаков сходимости рядов несколько, популярный и достаточно прост в применении для рядов с положительными членами — признак сходимости Даламбера. Ниже будет разобран ряд примеров на установление сходимости ряда по признаку Даламбера, советую для себя взять максимум полезного.
Напомним что предпосылками для применения признака Даламбера служит наличие степенной зависимости (2, 3, a в степени n) или факториалов в формуле общего члена ряда. Будет это знаменатель или числитель дроби совсем не имеет значения, важно что имеем подобную зависимость, ну или факториал и степенную зависимость в одном наборе. С факториалами у многих на первых порах возникают проблемы но с практикой Вы заметете что ничего сложного в факториалах нет. Надо только расписать факториал подробно до тех пор когда в числителе или знаменателе дроби поучим одинаковые множителе. На словах это звучит не всем понятно, но следующие примеры помогут Вам в этом разобраться. Ну и самые сложные примеры предполагают наличие комбинаций факториалов и степенных зависимостей, два или более факториала, тоже и для степенной фунции, всевозможные цепочки множителей и другие каверзные комбинации. Ниже приведены базовые примеры с которых и начинается практика проверки сходимости ряда по Даламберу.

Пример: 2. 5 Исследовать сходимость рядов
а)
Вычисления: Поскольку данный ряд имеет положительные члены то исследовать его на сходимость можем с помощью признака Даламбера:

Если А<1 ряд сходящийся, А>1 — ряд расходящийся и при A=0 следует использовать другие признаки сходимости рядов.
Записываем общий член ряда и следующий, идущий после него


И находим границу их доли

Поскольку граница бесконечна то по признаку Даламбера ряд расходящийся. Если искать суму ряда то она будет бесконечная.
б)
Вычисления: Члены ряда положительные поетому исследуем на сходимость по признаку Даламбера — записываем формулы последовательных членов ряда

И находим предел отношения следующего члена к предыдущему при n стремящемуся к бесконечности

Граница равна нулю так как показатель стремится к бесконечности, а в скобках имеем значение меньше единицы.
По теореме Даламбера A = 0 <1 ряд сходится!

Пример: 2.8 Исследовать ряды на сходимость:
а)
Вычисления: Как Вы уже убедились все примеры которые здесь рассматриваются следует проверять по признаку Даламбера.
В результате упрощения придем ко второму замечательному пределу — экспоненте

В общем граница меньше единицы следовательно ряд сходится.

б)
Вычисления: Для проверки на сходимость ряда по признаку Даламбера вычисляем предел

Предел равен 0 (A = 0 <1) следовательно ряд сходится!

Пример: 2.14 Исследовать ряд на сходимость
а)

Вычисления: Находим предел следующего члена ряда к предыдущему

Для удобства чтения формул следующий член ряда выделенный в формулах черным цветом. Хорошо разберитесь как делить факториал на факториал, как показывает статистика множество неверных ответов Вы у Вас выходит в примерах с факториалами.
По признаку Даламбера ряд сходится.
б)
Вычисления: Записываем формулу общего члена ряда и последовавшего за ним

Подставляем их в формулу Даламбера и вычисляем предел

Граница равна нулю 0 <1, а это значит что данный ряд сходящийся.

Пример: 2.16 Исследовать ряд на сходимость:
а)
Вычисления: По признаку Даламбера проверяем границу общего члена ряда на ограниченность

Превратив множители в числителе и знаменателе дроби сведем функцию в скобках ко второму замечательному пределу

Поскольку граница меньше единицы

то согласно теореме Даламбера ряд сходящийся.
б)
Вычисления: Задан числовой степенной ряд с положительными членами. Найдем предел отношения последующего члена ряда к предыдущему

При исчислении границы считаю все моменты Вам понятны, если нет то Вам нужно прочесть статьи с категории «предел функций».
Получили предел меньше единицы,

следовательно ряд сходится за Даламбером .

Пример: 2.26 Исследовать сходимость ряда:
а)
Вычисления: Для применения признака Даламбера выпишем общий член ряда и последующий за ним


Далее подставим их и найдем предел дроби

Предел равен A = 3/2> 1, а это значит что данный ряд расходящийся.

б)
Вычисления: Записываем два последовательных члены положительного ряда


Находим границу для оценки сходимости ряда по теореме Даламбера.

В ходе вычислений получим второй замечательный предел (экспоненту) как в числителе, так и в знаменателе. Результирующая граница больше единицы , следовательно делаем вывод о расхождении ряда.

Смех без причины признак Даламбера

---

Подборка по базе: Государство понятие, признаки, функции (1).pptx, изм. 1 Реферат. Вредные привычки в детском возрасте общая характ, Таблица характерных неисправностей контакторов электромагнитного, Мировой финансовый кризис причины и последствия..docx, Оценка связи между качественными признаками.docx, Реферат 2020 Понятие государства и его признаки.docx, 37. Инфляция сущность, причины, социально-экономические последст, Статистика практическая Смехов.doc, Статистика практическая Смехов.doc, Виды и признаки переломов.docx

---

Смех без причины – признак Даламбера

Вот и пробил час функциональных рядов. Для успешного освоения темы, и, в частности, этого урока, нужно хорошо разбираться в обычных числовых рядах. Следует хорошо понимать, что такое ряд, уметь применять признаки сравнения для исследования ряда на сходимость. Таким образом, если Вы только-только приступили к изучению темы или являетесь чайником в высшей математике, необходимо последовательно проработать три урока: Ряды для чайников,Признак Даламбера. Признаки Коши и Знакочередующиеся ряды. Признак Лейбница. Обязательно все три!  Если есть элементарные знания и навыки решения задач с числовыми рядами, то справиться с функциональными рядами будет довольно просто, поскольку нового материала не очень и много.

На данном уроке мы рассмотрим понятие функционального ряда (что это вообще такое), познакомимся со степенными рядами, которые встречаются в 99%-ах практических заданий, и научимся решать распространенную типовую задачу на нахождение радиуса сходимости, интервала сходимости и области сходимости степенного ряда. Далее можно будет рассмотреть материал о сумме степенного ряда и разложении функций в степенные ряды.

Понятие функционального ряда и степенного ряда

Обычный числовой ряд, вспоминаем, состоит из чисел:

Все члены ряда  – это ЧИСЛА.

Функциональный же ряд состоит из ФУНКЦИЙ:

В общий член ряда  помимо многочленов, факториалов и других подарков непременновходит буковка «икс». Выглядит это, например, так: . Как и числовой ряд, любой функциональный ряд можно расписать в развернутом виде:

Как видите, все члены функционального ряда  – это функции.

Наиболее популярной разновидностью функционального ряда является степенной ряд.

Определение:

Степенной ряд – это ряд, в общий член  которого входят целые положительные степени независимой переменной . Упрощенно степенной ряд во многих учебниках записывают так: , где  – это старая знакомая «начинка» числовых рядов (многочлены, степени, факториалы, зависящие только от «эн»). Простейший пример: 

Посмотрим на это разложение и еще раз осмыслим определение: члены степенного ряда содержат «иксы» в целых положительных (натуральных) степенях. 

Очень часто степенной ряд можно встретить в следующих «модификациях»:  или , где  – константа. Например:

Строго говоря, упрощенные записи степенного ряда ,  или  не совсем корректны. В показателе степени вместо одинокой буквы «эн» может располагаться более сложное выражение, например: 

Или такой степенной ряд:

Лишь бы показатели степеней при «иксАх» были натуральными.

Сходимость степенного ряда. 
Интервал сходимости, радиус сходимости и область сходимости

Не нужно пугаться такого обилия терминов, они идут «рядом друг с другом» и не представляют особых сложностей для понимания. Лучше выберем какой-нибудь простой подопытный ряд и сразу начнём разбираться.

Прошу любить и жаловать степенной ряд .

Переменная  может принимать любое действительное значение от «минус бесконечности» до «плюс бесконечности». Подставим в общий член ряда несколько произвольных значений «икс»:
Если , то 
Если , то 
Если , то 
Если , то 
И так далее.

Очевидно, что, подставляя в  то или иное значение «икс», мы получаем различные числовые ряды. Некоторые числовые ряды будут сходиться, а некоторые расходиться. И наша задача найти множество значений «икс», при котором степенной ряд  будетсходиться. Такое множество и называется областью сходимости ряда.

Для любого степенного ряда (временно отвлекаемся от конкретного примера) возможны три случая:

1) Степенной ряд сходится абсолютно на некотором интервале . Иными словами, если мы выбираем  любое значение «икс» из интервала  и подставляем его в общий член степенного ряда, то у нас получается абсолютно сходящийся числовой ряд. Такой интервал  и называется интервалом сходимости степенного ряда.

Радиус сходимости, если совсем просто, это половина длины интервала сходимости: 

Геометрически ситуация выглядит так:

В данном случае, интервал сходимости ряда: , радиус сходимости ряда: 

Широко распространен тривиальный случай, когда интервал сходимости симметричен относительно нуля:

>

Здесь интервал сходимости ряда: , радиус сходимости ряда: 

А что будет происходить на концах интервала ?  В точках ,  степенной рядможет, как сходиться, так и расходится, и для выяснения этого необходимо проводить дополнительное исследование. После такого исследования речь идёт уже об области сходимости ряда:

– Если установлено, что степенной ряд расходится на обоих концах интервала, то область сходимости ряда совпадает с интервалом сходимости: 

– Если установлено, что степенной ряд сходится на одном конце интервала и расходится на другом, то область сходимости ряда представляет собой полуинтервал:  или .

– Если установлено, что степенной ряд сходится на обоих концах интервала, то область сходимости ряда представляет собой отрезок: 

Термины очень похожи, область сходимости ряда – это чуть более детализированныйинтервал сходимости ряда.

С двумя оставшимися случаями всё короче и проще:

2) Степенной ряд сходится абсолютно при любом значении . То есть, какое бы значение «икс» мы не подставили в общий член степенного ряда – в любом случае у нас получитсяабсолютно сходящийся числовой ряд. Интервал сходимости и область сходимости в данном случае совпадают: . Радиус сходимости: . Рисунок приводить не буду, думаю, нет необходимости.

3) Степенной ряд сходится в единственной точке. Если ряд имеет вид , то он будет сходиться в единственной точке . В этом случае интервал сходимости и область сходимости ряда тоже совпадают и равны единственному числу – нулю: . Если ряд имеет вид , то он будет сходиться в единственной точке , если ряд имеет вид , то, понятно, – в точке «минус а». Радиус сходимости ряда во всех случаях, естественно, нулевой: .

Других вариантов нет. Область сходимости степенного ряда – это всегда либо единственная точка, либо любое «икс», либо интервал  (возможно полуинтервал, отрезок). Подчеркиваю, что данная классификация справедлива для степенных рядов. Для произвольного функционального ряда она в общем случае является неверной.

Исследование степенного ряда на сходимость

После небольшой порции теоретического материала переходим к рассмотрению типового задания, которое практически всегда встречается на зачетах и экзаменах по высшей математике.

Пример 1

Найти область сходимости степенного ряда 

Задание часто формулируют эквивалентно: Найти интервал сходимости степенного ряда и исследовать его сходимость на концах найденного интервала.

Алгоритм решения довольно прозрачен и трафаретен.

На первом этапе находим интервал сходимости ряда. Почти всегда необходимо использовать признак Даламбера и находить предел . Технология применения признака Даламбера точно такая же, как и для числовых рядов, с ней можно ознакомиться на урокеПризнак Даламбера. Признаки Коши. Единственное отличие – все дела у нас происходят под знаком модуля.

Итак, решаем наш предел:

(1) Составляем отношение следующего члена ряда к предыдущему.

(2) Избавляемся от четырехэтажности дроби.

(3) В числителе по правилу действий со степенями «отщипываем» один «икс». В знаменателе возводим двучлен в квадрат.

(4) Выносим оставшийся «икс» за знак предела, причем, выносим его вместе со знаком модуля. Почему со знаком модуля? Дело в том, что наш предел  и так будет неотрицательным, а вот «икс» вполне может принимать отрицательные значения. Поэтому модуль относится именно к нему.

Кстати, почему  можно вообще вынести за знак предела? Потому-что «динамической» переменной в пределе у нас является «эн», и от этого нашему «иксу» ни жарко ни холодно.

(5) Устраняем неопределенность  стандартным способом.

После того, как предел найден, нужно проанализировать, что у нас получилось.

Если в пределе получается ноль, то алгоритм решения заканчивает свою работу, и мы даём окончательный ответ задания: «Область сходимости степенного ряда: » (любое действительное число – случай №2 предыдущего параграфа). То есть, степенной ряд сходится при любом значении «икс». Ответ можно записать эквивалентно: «Ряд сходится при » (значок  в математике обозначает принадлежность).

Если в пределе получается бесконечность, то алгоритм решения также заканчивает свою работу, и мы даём окончательный ответ задания: «Ряд сходится при » (или при либо »). Смотрите случай №3 предыдущего параграфа.

Если в пределе получается не ноль и не бесконечность, то у нас самый распространенный на практике случае №1 – ряд сходится на некотором интервале.

В данном случае предел равен . Как найти интервал сходимости ряда? Составляем неравенство:

В ЛЮБОМ задании данного типа в левой части неравенства должен находиться результат вычисления предела, а в правой части неравенства – строго единица. Не буду объяснять, почему именно такое неравенство и почему справа единица. Уроки носят практическую направленность, и уже очень хорошо, что от моих рассказов не повесился профессорско-преподавательский состав стали понятнее некоторые теоремы.

Техника работы с модулем и решения двойных неравенств подробно рассматривалась на первом курсе в статье Область определения функции, но для удобства я постараюсь максимально подробно закомментировать все действия. Раскрываем неравенство с модулем по школьному правилу . В данном случае:

 – интервал сходимости исследуемого степенного ряда.

Половина пути позади.

На втором этапе необходимо исследовать сходимость ряда на концах найденного интервала.

Сначала берём левый конец интервала  и подставляем его в наш степенной ряд :

При 

Получен числовой ряд, и нам нужно исследовать его на сходимость (уже знакомая из предыдущих уроков задача).

Используем признак Лейбница:
1) Ряд является знакочередующимся.
2)  – члены ряда убывают по модулю. Каждый следующий член ряда по модулю меньше, чем предыдущий, значит, убывание монотонно.

Вывод: ряд сходится.

Исследуем ряд на абсолютную сходимость:
 – сходится (случай обобщенного гармонического ряда).

Таким образом, полученный числовой ряд сходится абсолютно.

Далее рассматриваем правый конец интервала , подставляем это значение в наш степенной ряд :

При  – сходится.

Таким образом, степенной ряд  сходится на обоих концах найденного интервала.

Ответ: Область сходимости исследуемого степенного ряда: 

Имеет право на жизнь  и другое оформление ответа: Ряд сходится, если 

Иногда в условии задачи требуют указать радиус сходимости. Очевидно, что в рассмотренном примере .

Пример 2

Найти область сходимости степенного ряда 

Решение: Найдем интервал сходимости данного ряда. Используем признак Даламбера:

Составляем стандартное неравенство: 
Ряд сходится при 

Слева нам нужно оставить только , поэтому умножаем обе части неравенства на 3:

И раскрываем неравенство с модулем по правилу :
 – интервал сходимости исследуемого степенного ряда.

Исследуем сходимость степенного ряда на концах найденного интервала.
1) При   

Обратите внимание, что при подстановке значения  в степенной ряд  у нас сократилась степень . Это верный признак того, что мы правильно нашли интервал сходимости ряда.

Исследуем полученный числовой ряд на сходимость.

Используем признак Лейбница. 
– Ряд является знакочередующимся.
–  – члены ряда убывают по модулю. Каждый следующий член ряда по модулю меньше, чем предыдущий, значит, убывание монотонно.
Вывод: Ряд сходится.

Исследуем ряд на абсолютную сходимость:

Сравним данный ряд с расходящимся рядом . 
Используем предельный признак сравнения:

Получено конечное число, отличное от нуля, значит, ряд  расходится вместе с рядом .

Таким образом, ряд  сходится только условно.

2) При  – расходится (по доказанному).

Ответ: Область сходимости исследуемого степенного ряда: . При  ряд сходится только условно.

В рассмотренном примере областью сходимости степенного ряда является полуинтервал, причем во всех точках интервала  степенной ряд сходится абсолютно (см. предыдущий параграф), а в точке , как выяснилось – сходится только условно.

Пример 3

Найти интервал сходимости степенного ряда и исследовать его сходимость на концах найденного интервала 

Это пример для самостоятельного решения.

Рассмотрим пару примеров, которые встречаются редко, но встречаются.

Пример 4

Найти область сходимости ряда: 

Решение: Найдем интервал сходимости данного ряда. Используем признак Даламбера:

(1) Составляем отношение следующего члена ряда к предыдущему.

(2) Избавляемся от четырехэтажности дроби.

(3) Кубы  и  по правилу действий со степенями подводим под единую степень. В числителе хитро раскладываем степень , т.е. раскладываем таким образом, чтобы на следующем шаге сократить дробь на . Факториалы расписываем подробно.

 (4) Под кубом почленно делим числитель на знаменатель, указывая, что . В дроби сокращаем всё, что можно сократить. Множитель  выносим за знак предела, его можно вынести, поскольку в нём нет ничего, зависящего от «динамической» переменной «эн». Обратите внимание, что знак модуля не нарисован – по той причине, что  принимает неотрицательные значения при любом «икс».

В пределе получен ноль, а значит, можно давать окончательный ответ:

Ответ: Ряд сходится при 

А сначала-то казалось, что этот ряд со «страшной начинкой» будет трудно решить. Ноль или бесконечность в пределе – почти подарок, ведь решение заметно сокращается!

Пример 5

Найти область сходимости ряда 

Это пример для самостоятельного решения. Будьте внимательны 😉 Полное решение ответ в конце урока.

Рассмотрим еще несколько примеров, содержащих элемент новизны в плане использования технических приемов.

Пример 6

Найти интервал сходимости ряда и исследовать его сходимость на концах найденного интервала 

Решение: В общий член степенного ряда входит множитель , обеспечивающий знакочередование. Алгоритм решения полностью сохраняется, но при составлении предела  мы игнорируем (не пишем) этот множитель, поскольку модуль уничтожает все «минусы».

Найдем интервал сходимости данного ряда. Используем признак Даламбера:

Составляем стандартное неравенство:
Ряд сходится при 
Слева нам нужно оставить только модуль, поэтому умножаем обе части неравенства на 5:

Теперь раскрываем модуль уже знакомым способом:

В середине двойного неравенства нужно оставить только «икс», в этих целях из каждой части неравенства вычитаем 2:

 – интервал сходимости исследуемого степенного ряда.

Исследуем сходимость ряда на концах найденного интервала:

1) Подставляем значение  в наш степенной ряд :

 

Будьте предельно внимательны, множитель  не обеспечивает знакочередование, при любом натуральном «эн» . Полученный минус выносим за пределы ряда и забываем про него, поскольку он (как и любая константа-множитель) никак не влияет на сходимость или расходимость числового ряда.

Еще раз заметьте, что в ходе подстановки значения  в общий член степенного ряда у нас сократился множитель . Если бы этого не произошло, то это бы значило, что мы либо неверно вычислили предел, либо неправильно раскрыли модуль.

Итак, требуется исследовать на сходимость числовой ряд . Здесь проще всего использовать предельный признак сравнения и сравнить данный ряд с расходящимся гармоническим рядом. Но, если честно, предельный признак сравнения до ужаса мне надоел, поэтому внесу некоторое разнообразие в решение.

Используем интегральный признак.

Подынтегральная функция непрерывна на .

Таким образом, полученный числовой ряд расходится вместе с соответствующим несобственным интегралом.

2) Исследуем второй конец интервала сходимости.
При 

Используем признак Лейбница: 
– Ряд является знакочередующимся.
–  – члены ряда убывают по модулю. Каждый следующий член ряда по модулю меньше, чем предыдущий, значит, убывание монотонно.
Вывод: ряд сходится

Рассматриваемый числовой ряд не является абсолютно сходящимся поскольку   – расходится (по доказанному).

Ответ:  – область сходимости исследуемого степенного ряда, при  ряд сходится только условно.

Пример 7

Найти интервал сходимости ряда и исследовать его сходимость на концах найденного интервала 

Это пример для самостоятельного решения.

Кто утомился, может сходить покурить, а мы рассмотрим еще два примера.

Пример 8

Найти интервал сходимости ряда и исследовать его сходимость на концах найденного интервала 

Решение: Найдем интервал сходимости данного ряда. Используем признак Даламбера:

Предел   по той причине, что числитель и знаменатель одного порядка роста. Более подробно об этом моменте и «турбо»-методе решения читайте в статьеПризнак Даламбера. Признаки Коши.

Итак, ряд сходится при 

Умножаем обе части неравенства на 9:

Извлекаем из обеих частей корень, при этом помним старый школьный прикол :

Раскрываем модуль:

И прибавляем ко всем частям единицу:

 – интервал сходимости исследуемого степенного ряда.

Исследуем сходимость степенного ряда на концах найденного интервала:

1) Если , то получается следующий числовой ряд:

Множитель  бесследно пропал, поскольку при любом натуральном значении «эн» .

И в третий раз обращаю внимание на то, что в результате подстановки сократились степени , а значит, интервал сходимости найден правильно.

По всем признакам для полученного числового ряда  следует применить предельный признак сравнения. Какой ряд подобрать для сравнения? Об этой методике я уже рассказывал на уроке Ряды для чайников. Повторим.

Определяем старшую степень знаменателя, для этого мысленно или на черновике отбрасываем под корнем всё, кроме самого старшего слагаемого: . Таким образом, старшая степень знаменателя равна . Старшая степень числителя, очевидно, равна 1. Из старшей степени знаменателя вычитаем старшую степень числителя: .

Таким образом, наш ряд нужно сравнить со сходящимся рядом .
Используем предельный признак сравнения:

Получено конечное, отличное от нуля число, значит, ряд  сходится вместе с рядом .

2) Что происходит на другом конце интервала?
При  – сходится.

А вот и вознаграждение за мучения в предыдущем пункте! Получился точно такой же числовой ряд, сходимость которого мы только что доказали.

Ответ: область сходимости исследуемого степенного ряда: 

Чуть менее сложный пример для самостоятельного решения:

Пример 9

Найти область сходимости ряда 

Достаточно для начала =)

В заключение остановлюсь на одном моменте. Во всех примерах мы использовали признак Даламбера и составляли предел . Всегда ли при решении заданий такого типа нужно применять признак Даламбера? Почти всегда. Однако в редких случаях невероятно выгодно использовать радикальный признак Коши и составлять предел , при этом техника и алгоритм решения задачи остаются точно такими же! Что это за случаи? Это те случаи, когда из общего члена степенного ряда «хорошо» (полностью) извлекается корень «энной» степени.

Следующий урок по теме – Разложение функций в степенные ряды. Примеры решений.

 Желаю успехов!

Решения и ответы:

Пример 3: Решение: Найдем интервал сходимости данного ряда. Используем признак Даламбера:

Ряд сходится при 
Слева нужно оставить только модуль, поэтому умножаем обе части неравенства на 7

 – интервал сходимости исследуемого степенного ряда.
Исследуем сходимость ряда на концах найденного интервала.
1) При 
Используем признак Лейбница. 
– Ряд является знакочередующимся.
 – члены ряда не убывают по модулю.
Вывод: Ряд расходится
2) При 
Ряд расходится, так как не выполнен необходимый признак сходимости ряда.
Ответ: – область сходимости исследуемого степенного ряда

Пример 5: Решение: Найдем интервал сходимости данного ряда. Используем признак Даламбера:

Ответ: Ряд сходится при 

Почему получилась двойка, а не ноль? Перечитайте классификацию области сходимости степенного ряда. Хотя, наверное, многие уже понимают, почему.

Пример 7: Решение: Найдем интервал сходимости данного ряда. Используем признак Даламбера:

Ряд сходится при 
Слева нужно оставить только модуль, умножаем обе части неравенства на :

В середине нужно оставить только «икс», вычитаем из каждой части неравенства 3:

 – интервал сходимости исследуемого степенного ряда.
Исследуем сходимость ряда на концах найденного интервала:
1) При 
Степень  сократилась, значит, мы на верном пути.
Используем признак Лейбница. 
Ряд является знакочередующимся.
 – члены ряда убывают по модулю. Каждый следующий член ряда по модулю меньше, чем предыдущий, значит, убывание монотонно.
Ряд сходится по признаку Лейбница.
Исследуем ряд на абсолютную сходимость:

Используем интегральный признак.

Подынтегральная функция непрерывна на .

Таким образом, ряд  расходится вместе с соответствующим несобственным интегралом. Ряд   сходится только условно.
2) При  – расходится (по доказанному).
Ответ: Область сходимости исследуемого степенного ряда: , при  ряд сходится только условно.
Область сходимости окончательно можно записать так:, или даже так: .
Примечание: Ряд  можно было исследовать на сходимость с помощью предельного признака сравнения.

Пример 9: Решение: Найдем интервал сходимости данного ряда. Используем признак Даламбера:

Ряд сходится при 

 – интервал сходимости исследуемого степенного ряда.
Исследуем сходимость ряда на концах найденного интервала.
1) При 
Сравним данный ряд с расходящимся гармоническим рядом . Используем предельный признак сравнения.

Получено конечное число, отличное от нуля, значит, полученный числовой ряд расходится вместе с гармоническим рядом.
2) При  – расходится (по доказанному).
Ответ: область сходимости исследуемого степенного ряда: 

Страница не найдена — ПриМат

© 2012-2016: Нохум-Даниэль Блиндер (11), Анастасия Лозинская (10), Юлия Стерлянко (8), Денис Стехун (8), Валентин Малявко (8), Елизавета Савицкая (8), Игорь Любинский (8), Олег Шпинарев (7), Александр Базан (7), Анна Чалапчий (7), Константин Берков (7), Влад Радзивил (6), Максим Швандт (6), Людмила Рыбальченко (6), Кирилл Волков (6), Татьяна Корнилова (6), Мария Корень (5), Анна Семененко (5), Мария Илларионова (5), Сергей Черкес (5), Алиса Ворохта (5), Валерия Заверюха (5), Елизавета Снежинская (5), Вадим Покровский (5), Даниил Радковский (5), Влад Недомовный (5), Александр Онищенко (5), Андрей Метасов (5), Денис Базанов (5), Александр Ковальский (5), Александр Земсков (5), Марина Чайковская (5), Екатерина Шибаева (5), Николай Царев (4), Валентин Цушко (4), Павел Жуков (4), Роман Бронфен-Бова (4), Артём Романча (4), Анна Шохина (4), Иван Киреев (4), Никита Савко (4), Кондрат Воронов (4), Алина Зозуля (4), Иван Чеповский (4), Артем Рогулин (4), Игорь Чернега (4), Даниил Кубаренко (4), Ольга Денисова (4), Татьяна Осипенко (4), Яков Юсипенко (4), Ольга Слободянюк (4), Руслан Авсенин (4), Екатерина Фесенко (4), Дмитрий Заславский (4), Алина Малыхина (4), Андрей Лисовой (4), Полина Сорокина (4), Кирилл Демиденко (4), Дмитрий Стеценко (4), Александр Рапчинский (4), Святослав Волков (4), Иван Мясоедов (4), Владислав Стасюк (4), Алёна Гирняк (4), Илья Черноморец (3), Евгений Фищук (3), Анна Цивинская (3), Михаил Бутник (3), Станислав Чмиленко (3), Катя Писова (3), Дмитрий Дудник (3), Дарья Кваша (3), Игорь Стеблинский (3), Артем Чернобровкин (3), Виктор Булгаков (3), Дмитрий Мороз (3), Богдан Павлов (3), Игорь Вустянюк (3), Андрей Яроцкий (3), Лаура Казарян (3), Екатерина Мальчик (3), Анатолий Осецимский (3), Иван Дуков (3), Дмитрий Робакидзе (3), Вячеслав Зелинский (3), Данила Савчак (3), Дмитрий Воротов (3), Стефания Амамджян (3), Валерия Сиренко (3), Георгий Мартынюк (3), Виктор Иванов (3), Вячеслав Иванов (3), Валерия Ларикова (3), Евгений Радчин (3), Андрей Бойко (3), Милан Карагяур (3), Александр Димитриев (3), Иван Василевский (3), Руслан Масальский (3), Даниил Кулык (3), Стас Коциевский (3), Елизавета Севастьянова (3), Павел Бакалин (3), Антон Локтев (3), Андрей-Святозар Чернецкий (3), Николь Метри (3), Евелина Алексютенко (3), Константин Грешилов (3), Марина Кривошеева (3), Денис Куленюк (3), Константин Мысов (3), Мария Карьева (3), Константин Григорян (3), Колаев Демьян (3), Станислав Бондаренко (3), Ильдар Сабиров (3), Владимир Дроздин (3), Кирилл Сплошнов (3), Карина Миловская (3), Дмитрий Козачков (3), Мария Жаркая (3), Алёна Янишевская (3), Александра Рябова (3), Дмитрий Байков (3), Павел Загинайло (3), Томас Пасенченко (3), Виктория Крачилова (3), Таисия Ткачева (3), Владислав Бебик (3), Илья Бровко (3), Максим Носов (3), Филип Марченко (3), Катя Романцова (3), Гасан Мурадов (2), Богдан Подгорный (2), Алексей Никифоров (2), Настя Филипчук (2), Гук Алина (2), Михаил Абабин (2), Дмитрий Калинин (2), Бриткариу Ирина (2), Никита Шпилевский (2), Алексей Белоченко (2), Юлиана Боурош (2), Никита Семерня (2), Владимир Захаренко (2), Дмитрий Лозинский (2), Яна Колчинская (2), Юрий Олейник (2), Кирилл Бондаренко (2), Елена Шихова (2), Татьяна Таран (2), Наталья Федина (2), Настя Кондратюк (2), Никита Гербали (2), Сергей Запорожченко (2), Николай Козиний (2), Георгий Луценко (2), Владислав Гринькив (2), Александр Дяченко (2), Анна Неделева (2), Никита Строгуш (2), Настя Панько (2), Кирилл Веремьев (2), Даниил Мозгунов (2), Андрей Зиновьев (2), Андрей Данилов (2), Даниил Крутоголов (2), Наталия Писаревская (2), Дэвид Ли (2), Александр Коломеец (2), Александра Филистович (2), Евгений Рудницкий (2), Олег Сторожев (2), Евгения Максимова (2), Алексей Пожиленков (2), Юрий Молоканов (2), Даниил Кадочников (2), Александр Колаев (2), Александр Гутовский (2), Павел Мацалышенко (2), Таня Спичак (2), Радомир Сиденко (2), Владислав Шиманский (2), Илья Балицкий (2), Алина Гончарова (2), Владислав Шеванов (2), Андрей Сидоренко (2), Александр Мога (2), Юлия Стоева (2), Александр Розин (2), Надежда Кибакова (2), Майк Евгеньев (2), Евгений Колодин (2), Денис Карташов (2), Александр Довгань (2), Нина Хоробрых (2), Роман Гайдей (2), Антон Джашимов (2), Никита Репнин (2),

Исследовать сходимость степенного ряда онлайн с решением. Функциональные ряды область сходимости равномерная сходимость признак вейерштрасса свойства равномерно сходящихся функциональных рядов. Равномерная сходимость функционального ряда и её свойства

– возможно, сложное окажется не таким уж и сложным;) Да и заголовок этой статьи тоже лукавит – ряды, о которых сегодня пойдёт речь, скорее, не сложные, а «редкоземельные». Однако от них не застрахованы даже студенты-заочники, и поэтому к данному, казалось бы, дополнительному занятию следует отнестись с максимальной серьёзностью. Ведь после его проработки вы сможете расправиться практически с любым «зверем»!

Начнём с классики жанра:

Пример 1

Во-первых, обратим внимание, что это НЕ степенной ряд (напоминаю, что оный имеет вид ) . И, во-вторых, здесь сразу бросается в глаза значение , которое заведомо не может входить в область сходимости ряда. И это уже маленький успех исследования!

Но всё-таки, как прийти к успеху большому? Спешу вас обрадовать – подобные ряды можно решать точно так же, как и степенные – опираясь на признак Даламбера или радикальный признак Коши!

Решение : значение не входит в область сходимости ряда. Это факт существенный, и его нужно обязательно отметить!

Основой же алгоритм работает стандартно. Используя признак Даламбера, найдём интервал сходимости ряда:

Ряд сходится при . Поднимем модуль наверх:

Сразу проконтролируем «нехорошую» точку: значение не вошло в область сходимости ряда.

Исследуем сходимость ряда на «внутренних» концах интервалов:
если , то
если , то

Оба числовых ряда расходятся, так как не выполнен необходимый признак сходимости .

Ответ : область сходимости:

Выполним небольшую аналитическую проверку. Давайте подставим в функциональный ряд какое-нибудь значение из правого интервала, например, :
– сходится по признаку Даламбера .

В случае подстановки значений из левого интервала тоже получаются сходящиеся ряды:
если , то .

И, наконец, если , то ряд – действительно расходится.

Пара простеньких примера для разогрева:

Пример 2

Найти область сходимости функционального ряда

Пример 3

Найти область сходимости функционального ряда

Особенно хорошо разберитесь с «новым» модулем – он сегодня встретится 100500 раз!

Краткие решения и ответы в конце урока.

Использованные алгоритмы вроде бы универсальны и безотказны, но на самом деле это не так – для многих функциональных рядов они часто «пробуксовывают», а то и приводят к ошибочным выводам (и такие примеры я тоже рассмотрю) .

Шероховатости начинаются уже на уровне интерпретации результатов: рассмотрим, например, ряд . Здесь в пределе получаем (проверьте самостоятельно) , и по идее нужно дать ответ, что ряд сходится в единственной точке. Однако, точка «заиграна», а значит, наш «пациент» расходится вообще всюду!

А для ряда «очевидное» решение «по Коши» вообще ничего не даёт:
– для ЛЮБОГО значения «икс».

И возникает вопрос, что же делать? Используем метод, которому как раз будет посвящена основная часть урока! Его можно сформулировать следующим образом:

Прямой анализ числовых рядов при различных значениях

Фактически мы уже начали этим заниматься в Примере 1. Сначала исследуем какое-нибудь конкретное «икс» и соответствующий числовой ряд. Напрашивается взять значение :
– полученный числовой ряд расходится.

И это сразу наталкивает на мысль: а что, если то же самое происходит и в других точках?
Проверим-ка необходимый признак сходимости ряда для произвольного значения :

Точка учтена выше, для всех же остальных «икс» стандартным приёмом организуем второй замечательный предел :

Вывод : ряд расходится на всей числовой прямой

И это решение – самый что ни на есть рабочий вариант!

На практике функциональный ряд часто приходится сопоставлять с обобщённым гармоническим рядом :

Пример 4

Решение : прежде всего, разбираемся с областью определения : в данном случае подкоренное выражение должно быть строго положительным, и, кроме того, должны существовать все члены ряда, начиная с 1-го. Из этого следует то, что:
. При этих значениях получаются условно сходящиеся ряды :
и т.д.

Другие же «икс» не годятся, так, например, при мы получим нелегальный случай , где не существует первых двух членов ряда.

Это всё хорошо, это всё понятно, но остаётся ещё один немаловажный вопрос – как грамотно оформить решение? Я предлагаю схему, которую можно жаргонно назвать «перевод стрелок» на числовые ряды :

Рассмотрим произвольное значение и исследуем сходимость числового ряда . Рутинный признак Лейбница :

1) Данный ряд является знакочередующимся.

2) – члены ряда убывают по модулю. Каждый следующий член ряда по модулю меньше, чем предыдущий: , значит, убывание монотонно.

Вывод: ряд сходится по признаку Лейбница. Как уже отмечалось, сходимость тут условная – по той причине, что ряд – расходится.

Вот так вот – аккуратно и корректно! Ибо за «альфой» мы хитро спрятали все допустимые числовые ряды.

Ответ : функциональный ряд существует и сходится условно при .

Аналогичный пример для самостоятельного решения:

Пример 5

Исследовать сходимость функционального ряда

Примерный образец чистового оформления задания в конце урока.

Вот тебе и «рабочая гипотеза»! – на интервале функциональный ряд сходится!

2) С симметричным интервалом всё прозрачно, рассматриваем произвольные значения и получаем: – абсолютно сходящиеся числовые ряды.

3) И, наконец, «серединка» . Здесь тоже удобно выделить два промежутка.

Рассматриваем произвольное значение из интервала и получаем числовой ряд:

! Опять же – если трудно , подставляйте какое-нибудь конкретное число, например . Впрочем,… вы же хотели трудностей =)

Для всех значений «эн» выполнено , значит:
– таким образом, по признаку сравнения ряд сходится вместе с бесконечно убывающей прогрессией .

Для всех значений «икс» из интервала получаем – абсолютно сходящиеся числовые ряды.

Все «иксы» исследованы, «иксов» больше нет!

Ответ : область сходимости ряда:

Надо сказать, неожиданный результат! И ещё следует добавить, что использование признаков Даламбера или Коши здесь однозначно введёт в заблуждение!

Прямая оценка – это «высший пилотаж» математического анализа, но для этого, конечно, требуется опыт, а где-то даже и интуиция.

А может быть кто-то найдёт путь проще? Пишите! Прецеденты, кстати, есть – несколько раз читатели предлагали более рациональные решения, и я с удовольствием их публиковал.

Успешного вам приземления:)

Пример 11

Найти область сходимости функционального ряда

Моя версия решения совсем близко.

Дополнительный хардкор можно найти в Разделе VI (Ряды) сборника Кузнецова (Задачи 11-13). В Интернете есть готовые решения , но здесь я должен вас предостеречь – многие из них неполные, некорректные, а то и вообще ошибочные. И, к слову, это была одна из причин, по которой появилась на свет данная статья.

Давайте подведём итоги трёх уроков и систематизируем наш инструментарий. Итак:

Чтобы найти интервал(ы) сходимости функционального ряда, можно использовать :

1) Признак Даламбера или признак Коши . И если ряд не степенной – проявляем повышенную осторожность, анализируя полученный результат прямой подстановкой различных значений .

2) Признак равномерной сходимости Вейерштрасса . Не забываем!

3) Сопоставление с типовыми числовыми рядами – рулит в общем случае.

После чего исследуем концы найденных интервалов (если нужно) и получаем область сходимости ряда.

Теперь в вашем распоряжении довольно-таки серьёзный арсенал, который позволит справиться практически с любым тематическим заданием.

Желаю успехов!

Решения и ответы:

Пример 2: Решение : значение не входит в область сходимости ряда.
Используем признак Даламбера:


Ряд сходится при:

Таким образом, интервалы сходимости функционального ряда: .
Исследуем сходимость ряда в конечных точках:
если , то ;
если , то .
Оба числовых ряда расходятся, т.к. не выполнен необходимый признак сходимости.

Ответ : область сходимости:

Тема 2. Функциональные ряды. Степенные ряды

2.1. Функциональные ряды

До сих пор мы рассматривали ряды, членами которых были числа. Перейдем теперь к изучению рядов, членами которых являются функции.

Функциональным рядом называется ряд

членами которого являются функции одного и того же аргумента, определенные на одном множестве Е.

Например,

1.
;

2.
;

Если придать аргументу х некоторое числовое значение
,
, то получим числовой ряд

который может сходиться (сходиться абсолютно) или расходиться.

Если при
полученный числовой ряд сходится, то точка
называется точкой сходимости функционального ряда. Совокупность всех точек сходимости называется областью сходимости функционального ряда. Обозначим область сходимости Х , очевидно,
.

Если для числовых знакоположительных рядов ставится вопрос: «Сходится ряд или расходится?», для знакопеременных – вопрос: «Сходится как – условно или абсолютно,– или расходится?», то для функционального ряда основной вопрос звучит так: «Сходится (сходится абсолютно) при каких х ?».

Функциональный ряд
устанавливает закон, по которому каждому значению аргумента
,
, ставится в соответствие число, равное сумме числового ряда
. Таким образом, на множестве Х задается функция
, которая называется суммой функционального ряда .

Пример 16.

Найти область сходимости функционального ряда

.

Решение.

Пусть х – фиксированное число, тогда данный ряд можно рассматривать как числовой ряд, знакоположительный при
и знакопеременный при
.

Составим ряд из абсолютных величин членов данного ряда:

т.е для любого значения х этот предел меньше единицы, значит данный ряд сходится, причем абсолютно (так как исследовали ряд из абсолютных величин членов ряда) на всей числовой оси.

Таким образом, областью абсолютной сходимости является множество
.

Пример 17.

Найти область сходимости функционального ряда
.

Решение.

Пусть х – фиксированное число,
, тогда данный ряд можно рассматривать, как числовой ряд, знакоположительный при
и знакопеременный при
.

Рассмотрим ряд из абсолютных величин членов данного ряда:

и применим к нему признак ДАламбера.

По признаку ДАламбера ряд сходится, если величина предела меньше единицы, т.е. данный ряд будет сходиться, если
.

Решив это неравенство, получим:


.

Таким образом, при , ряд, составленный из абсолютных величин членов данного ряда, сходится, значит, исходный ряд сходится абсолютно, а при
данный ряд расходится.

При
ряд может сходится или расходится, так как при этих значениях х величина предела равна единицы. Поэтому дополнительно исследуем сходимость ряда точках
и
.

Подставляя в данный ряд
, получим числовой ряд
, про который известно, что он является гармоническим расходящимся рядом, значит, точка
– точка расходимости заданного ряда.

При
получается знакочередующийся числовой ряд

про который известно, что он сходится условно (смотри пример 15), значит, точка
– точка условной сходимости ряда.

Таким образом, область сходимости данного ряда , причем ряд сходится абсолютно при .

Функциональный ряд

называется мажорируемым в некоторой области изменения х, если существует такой сходящийся знакоположительный ряд

,

что для всех х из данной области выполняется условие
при
. Ряд
называется мажорантой.

Иначе говоря, ряд является мажорируемым, если каждый его член по абсолютной величине не больше соответствующего члена некоторого сходящегося знакоположительного ряда.

Например, ряд

является мажорируемым для любого х , так как для всех х выполняется соотношение

при
,

а ряд , как известно, является сходящимся.

Теорема Вейерштрасса

Ряд, мажорируемый в некоторой области, абсолютно сходится в этой области.

Рассмотрим для примера функциональный ряд
. Этот ряд является мажорируемым при
, так как при
члены ряда не превосходят соответствующих членов знакоположительного ряда . Следовательно, по теореме Вейерштрасса, рассмотренный функциональный ряд абсолютно сходится при
.

2.2. Степенной ряд. Теорема Абеля. Область сходимости степенного ряда

Среди всего многообразия функциональных рядов наиболее важными с точки зрения практического применения являются степенные и тригонометрические ряды. Рассмотрим такие ряды подробнее.

Степенным рядом по степеням
называется функциональный ряд вида

где – некоторое фиксированное число,
– числа, называемые коэффициентами ряда.

При
получаем степенной ряд по степеням х , который имеет вид

.

Для простоты будем рассматривать степенные ряды по степеням х , так как из такого ряда легко получить ряд по степеням
, подставив вместо х выражение
.

Простота и важность класса степенных рядов обусловлены в первую очередь тем, что частичная сумма степенного ряда

является многочленом – функцией, свойства которой хорошо изучены и значения которой легко вычисляются с помощью только арифметический операций.

Поскольку степенные ряды являются частным случаем функционального ряда, то для них так же необходимо находить область сходимости. В отличие от области сходимости произвольного функционального ряда, которая может быть множеством произвольного вида, область сходимости степенного ряда имеет вполне определенный вид. Об этом говорит следующая теорема.

Теорема Абеля.

Если степенной ряд
сходится при некотором значении
, то он сходится, причем абсолютно, при всех значениях х, удовлетворяющих условию
. Если степенной ряд расходится при некотором значении
, то он расходится и при значения, удовлетворяющих условию
.

Из теоремы Абеля следует, что все точки сходимости степенного ряда по степеням х расположены от начала координат не далее, чем любая из точек расходимости. Очевидно, что точки сходимости заполняют некоторый промежуток с центром в начале координат. справедлива теорема об области сходимости степенного ряда.

Теорема.

Для всякого степенного ряда
существует число R (R >0) такое, что при всех х, лежащих внутри интервала
, ряд сходится абсолютно и при всех х, лежащих вне интервала
, ряд расходится.

Число R называется радиусом сходимости степенного ряда, а интервал
– интервалом сходимости степенного ряда по степеням х.

Заметим, что в теореме ничего не говорится о сходимости ряда на концах интервала сходимости, т.е. в точках
. В этих точках различные степенные ряды ведут себя по-разному: ряд может сходиться (абсолютно или условно), а может расходиться. Поэтому сходимость ряда в этих точках следует проверять непосредственно по определению.

В частных случаях радиус сходимости ряда может быть равен нулю или бесконечности. Если
, то степенной ряд по степеням х сходится лишь в одной точке
; если же
, то степенной ряд сходится на всей числовой оси.

Еще раз обратим внимание на то, что степенной ряд
по степеням
может быть сведен к степенному ряду
с помощью замены
. Если ряд
сходится при
, т.е. для
, то после обратной замены получим

 или
.

Таким образом, интервал сходимости степенного ряда
имеет вид
. Точку называют центром сходимости . Для наглядности принято интервал сходимости изображать на числовой оси (рисунок 1)

Таким образом, область сходимости состоит из интервала сходимости, к которому могут быть добавлены точки
, если в этих точках ряд сходится. Интервал сходимости можно находить, применяя непосредственно признак ДАламбера или радикальный признак Коши к ряду, составленному из абсолютных величин членов данного ряда.

Пример 18.

Найти область сходимости ряда
.

Решение.

Данный ряд является степенным рядом по степеням х , т.е.
. Рассмотрим ряд, составленный из абсолютных величин членов данного ряда, и воспользуемся признаком ДАламбера.

Ряд будет сходиться, если величина предела меньше 1, т.е.

, откуда
.

Таким образом, интервал сходимости данного ряда
, радиус сходимости
.

Исследуем сходимость ряда на концах интервала, в точках
. Подставляя в данный ряд значение
, получим ряд

.

Полученный ряд является гармоническим расходящимся рядом, следовательно, в точке
ряд расходится, значит, точка
не входит в область сходимости.

При
получим знакочередующийся ряд

,

который является условно сходящимся (пример 15), следовательно, точка
– точка сходимости (условной).

Таким образом, область сходимости ряда
, причем в точке
ряд сходится условно, а в остальных точках — абсолютно.

Рассуждениям, использованным при решении примера, можно придать общий характер.

Рассмотрим степенной ряд

Составим ряд из абсолютных величин членов ряда и применим к нему признак Д»Аламбера.

Если существует (конечный или бесконечный) предел, то по условию сходимости признака Д»Аламбера ряд будет сходиться, если

,

,

.

Отсюда из определения интервала и радиуса сходимости имеем

Применяя радикальный признак Коши и рассуждая аналогично, можно получить еще одну формулу для нахождения радиуса сходимости

Решение.

Ряд является степенным по степеням х. Для нахождения интервала сходимости вычислим радиус сходимости по приведенной выше формуле. Для данного ряда формула числового коэффициента имеет вид

, тогда

Следовательно,

Так как R = , то ряд сходится (причем абсолютно) при всех значения х, т.е. область сходимости х  (–; +).

Заметим, что можно было бы найти область сходимости без использования формул, а применяя непосредственно признак Д» Аламбера:

Так как величина предела не зависит от х и меньше 1, то, значит, ряд сходится при всех значениях х, т.е. при х (-;+).

Пример 20

Найти область сходимости ряда

1!(х +5)+2!(х + 5) 2 +3!(х + 5) 3 +… + п !(х + 5) п +…

Решение .

х + 5), т.е. центр сходимости х 0 = — 5. Числовой коэффициент ряда а п = п !.

Найдем радиус сходимости ряда

.

Таким образом, интервал сходимости состоит из одной точки – центра интервала сходимости х = — 5.

Пример 21

Найти область сходимости ряда
.

Решение.

Данный ряд является степенным рядом по степеням (х –2), т.е.

центр сходимости х 0 = 2. Заметим, что ряд является знакоположительным при любом фиксированном х, так как выражение (х- 2) возводится в степень 2п. Применим к ряду радикальный признак Коши.

Ряд будет сходиться, если величина предела меньше 1, т.е.

,
,
,

значит, радиус сходимости
, тогда интеграл сходимости

,
.

Таким образом, ряд сходится абсолютно при х 
. Обратим внимание, что интеграл сходимости симметричен относительно центра сходимости х о = 2.

Исследуем сходимость ряда на концах интервала сходимости.

Полагая
, получим числовой знакоположительный ряд

Воспользуемся необходимым признаком сходимости:

следовательно, числовой ряд расходится, и точка
является точкой расходимости. Заметим, что при вычислении предела использовали второй замечательный предел.

Полагая
, получим тот же числовой ряд (проверить самостоятельно!), значит, точка
также не входит в интервал сходимости.

Итак, область абсолютной сходимости данного ряда х 
.

2.3. Свойства сходящихся степенных рядов

Мы знаем, что конечная сумма непрерывных функций непрерывна; сумма дифференцируемых функций дифференцируема, причем производная суммы равна сумме производных; конечную сумму можно интегрировать почленно.

Оказывается, для «бесконечных сумм» функций – функциональных рядов в общем случае свойства не имеют места.

Например, рассмотрим функциональный ряд

Очевидно, что все члены ряда – непрерывные функции. Найдем область сходимости этого ряда и его сумму. Для этого найдем частичные суммы ряда

тогда сумма ряда

Таким образом, сумма S (х ) данного ряда, как предел последовательности частичных сумм, существует и конечна при х  (-1;1), значит, этот промежуток является областью сходимости ряда. При этом его сумма является разрывной функцией, так как

Итак, этот пример показывает, что в общем случае свойства конечных сумм не имеют аналога для бесконечных сумм – рядов. Однако для частного случая функциональных рядов – степенных рядов – свойства суммы аналогичны свойствам конечных сумм.

лухов Ю.П. Конспект лекций по высшей математике. Лекция № 42 5

Лекция 42

ТЕМА: Функциональные ряды

План.

1. Функциональные ряды. Область сходимости.
2. Равномерная сходимость. Признак Вейерштрасса.
3. Свойства равномерно сходящихся рядов: непрерывность суммы ряда, почленное интегрирование и дифференцирование.
4. Степенные ряды. Теорема Абеля. Область сходимости степенного ряда. Радиус сходимости.
5. Основные свойства степенных рядов: равномерная сходимость, непрерывность и бесконечная дифференцируемость суммы. Почленное интегрирование и дифференцирование степенных рядов.

Функциональные ряды. Область сходимости

Определение 40.1 . Бесконечная сумма функций

u 1 (x ) + u 2 (x ) +…+ u n (x ) +… , (40.1)

где u n (x ) = f (x , n ), называется функциональным рядом .

Если задать конкретное числовое значение х , ряд (40.1) превратится в числовой ряд, причем в зависимости от выбора значения х такой ряд может сходиться или расходиться. Практическую ценность представляют только сходящиеся ряды, поэтому важно определить те значения х , при которых функциональный ряд становится сходящимся числовым рядом.

Определение 40.2 . Множество значений х , при подстановке которых в функциональный ряд (40.1) получается сходящийся числовой ряд, называется областью сходимости функционального ряда.

Определение 40.3. Функция s (x ), определенная в области сходимости ряда, которая для каждого значения х из области сходимости равна сумме соответствующего числового ряда, полученного из (40.1) при данном значении х , называется суммой функционального ряда .

Пример. Найдем область сходимости и сумму функционального ряда

1 + х + х ² +…+ x n +…

При | x | ≥ 1 поэтому соответствующие числовые ряды расходятся. Если же

| x |

Следовательно, областью сходимости ряда является интервал (-1, 1), а его сумма имеет указанный вид.

Замечание . Так же, как для числовых рядов, можно ввести понятия частичной суммы функционального ряда:

s n = 1 + х + х ² +…+ x n

и остатка ряда: r n = s – s n .

Равномерная сходимость функционального ряда

Определим вначале понятие равномерной сходимости числовой последовательности.

Определение 40.4. Функциональная последовательность f n (x ) называется равномерно сходящейся к функции f на множестве Х , если и

Замечание 1. Будем обозначать обычную сходимость функциональной последователь-ности а равномерную сходимость — .

Замечание 2 . Отметим еще раз принципиальное отличие равномерной сходимости от обычной: в случае обычной сходимости при выбранном значении ε для каждого существует свой номер N , для которого при n > N выполняется неравенство:

При этом может оказаться, что подобрать для данного ε общий номер

N , обеспечивающий выполнение этого неравенства для любого х , невозможно. В случае же равномерной сходимости такой номер N , общий для всех х , существует.

Определим теперь понятие равномерной сходимости функционального ряда. Поскольку каждому ряду соответствует последовательность его частичных сумм, равномерная сходимость ряда определяется через равномерную сходимость этой последовательности:

Определение 40.5. Функциональный ряд называется равномерно сходящимся на множестве Х , если на Х равномерно сходится последовательность его частичных сумм.

Признак Вейерштрасса

Теорема 40.1. Если числовой ряд сходится и для всех и для всех п = 1, 2,… выполняется неравенство то ряд сходится абсолютно и равномерно на множестве Х.

Доказательство.

Для любого ε > 0 c уществует такой номер N , что поэтому и

Для остатков r n ряда справедлива оценка

Следовательно, поэтому ряд равномерно сходится.

Замечание. Процедура подбора числового ряда, отвечающего условиям теоремы 40.1, обычно называется мажорированием , а сам этот ряд – мажорантой для данного функционального ряда.

Пример. Для функционального ряда мажорантой при любом значении х является сходящийся знакоположительный ряд. Поэтому исходный ряд равно-мерно сходится на (-∞, +∞).

Свойства равномерно сходящихся рядов

Теорема 40.2. Если функции u n (x ) непрерывны при и ряд равномерно сходится на Х , то его сумма s (x ) тоже непрерывна в точке х 0 .

Доказательство.

Выберем ε > 0. Тогда, поэтому существует такой номер п 0 , что

— сумма конечного числа непрерывных функций, поэтому непрерывна в точке х 0 . Поэтому существует такое δ > 0, что Тогда получаем:

То есть функция s (x ) непрерывна при х = х 0 .

Теорема 40.3. Пусть функции u n (x ) непрерывны на отрезке [ a , b ] и ряд равно-мерно сходится на этом отрезке. Тогда ряд тоже равномерно сходится на [ a , b ] и (40.2)

(то есть в условиях теоремы ряд можно почленно интегрировать).

Доказательство.

По теореме 40.2 функция s (x ) = непрерывна на [ a , b ] и, следовательно, интегрируема на нем, то есть интеграл, стоящий в левой части равенства (40.2), существует. Покажем, что ряд равномерно сходится к функции

Обозначим

Тогда для любого ε найдется такой номер N , что при n > N

Значит, ряд равномерно сходится, и его сумма равна σ (х ) = .

Теорема доказана.

Теорема 40.4. Пусть функции u n (x ) непрерывно дифференцируемы на отрезке [ a , b ] и ряд, составленный из их производных:

(40.3)

равномерно сходится на [ a , b ]. Тогда, если ряд сходится хотя бы в одной точке, то он сходится равномерно на всем [ a , b ], его сумма s (x )= является непрерывно дифференцируемой функцией и

(ряд можно почленно дифференцировать).

Доказательство.

Определим функцию σ(х ) как. По теореме 40.3 ряд (40.3) можно почленно интегрировать:

Ряд, стоящий в правой части этого равенства, равномерно сходится на [ a , b ] по теореме 40.3. Но числовой ряд по условию теоремы сходится, следовательно, равномерно сходится и ряд. Тогда Функция σ(t ) является суммой равномерно сходящегося ряда непрерывных функций на [ a , b ] и поэтому сама непрерывна. Тогда функция непрерывно дифференцируема на [ a , b ], и, что и требовалось доказать.

Определение 41.1 . Степенным рядом называется функциональный ряд вида

(41.1)

Замечание. С помощью замены х – х 0 = t ряд (41.1) можно привести к виду, поэтому все свойства степенных рядов достаточно доказать для рядов вида

(41.2)

Теорема 41.1 (1-я теорема Абеля). Если степенной ряд (41.2) сходится при х = х 0 , то при любом x : | x | ряд (41.2) сходится абсолютно. Если же ряд (41.2) расходится при х = х 0 , то он расходится при любом x : | x | > | x 0 |.

Доказательство.

Если ряд сходится, то поэтому существует константа с > 0:

Следовательно, а ряд при | x || сходится, так как является суммой бесконечно убывающей геометрической прогрессии. Значит, ряд при | x || абсолютно сходится.

Если известно, что ряд (41.2) расходится при х = х 0 , то он не может сходиться при | x | > | x 0 | , так как из ранее доказанного при этом следовало бы, что он сходится и в точке х 0 .

Таким образом, если найти наибольшее из чисел х 0 > 0 таких, что (41.2) сходится при х = х 0 , то областью сходимости данного ряда, как следует из теоремы Абеля, будет интервал (- х 0 , х 0 ), возможно, включающий одну или обе границы.

Определение 41.2. Число R ≥ 0 называется радиусом сходимости степенного ряда (41.2), если этот ряд сходится, а расходится. Интервал (- R , R ) называется интервалом сходимости ряда (41.2).

Примеры.

1. Для исследования абсолютной сходимости ряда применим признак Даламбера: . Следовательно, ряд сходится только при х = 0, и радиус его сходимости равен 0: R = 0.
2. Используя тот же признак Даламбера, можно показать, что ряд сходится при любом х , то есть
3. Для ряда по признаку Даламбера получим:

Следовательно, при –1 x

x > 1 расходится. При

х = 1 получаем гармонический ряд, который, как извест-но, расходится, а при х = -1 ряд сходится условно по признаку Лейбница. Таким образом, радиус сходимости рассматриваемого ряда R = 1, а интервал сходи-мости – [-1, 1).

Формулы для определения радиуса сходимости степенного ряда.

1. Формула Даламбера.

Рассмотрим степенной ряд и применим к нему признак Даламбера: для сходимости ряда необходимо, чтобы.Если существует, то область сходимости определяется неравенством, то есть

— (41.3)

• формула Даламбера для вычисления радиуса сходимости.

1. Формула Коши-Адамара.

Используя радикальный признак Коши и рассуждая аналогичным образом, получим, что можно задать область сходимости степенного ряда как множество решений неравенства при условии существования этого предела, и, соответствен-но, найти еще одну формулу для радиуса сходимости:

(41.4)

• формула Коши-Адамара .

Свойства степенных рядов.

Теорема 41.2 (2-я теорема Абеля). Если R – радиус сходимости ряда (41.2) и этот ряд сходится при x = R , то он равномерно сходится на интервале (- R , R ).

Доказательство.

Знакоположительный ряд сходится по теореме 41.1. Следовательно, ряд (41.2) равномерно сходится в интервале [-ρ, ρ] по теореме 40.1. Из выбора ρ следует, что интервал равномерной сходимости – (- R , R ), что и требовалось доказать.

Следствие 1 . На всяком отрезке, целиком лежащем внутри интервала сходимости, сумма ряда (41.2) есть непрерывная функция.

Доказательство.

Члены ряда (41.2) являются непрерывными функциями, и ряд равномерно сходится на рассматриваемом отрезке. Тогда непрерывность его суммы следует из теоремы 40.2.

Следствие 2. Если пределы интегрирования α, β лежат внутри интервала сходимости степенного ряда, то интеграл от суммы ряда равен сумме интегралов от членов ряда:

(41.5)

Доказательство этого утверждения следует из теоремы 40.3.

Теорема 41.3. Если ряд (41.2) имеет интервал сходимости (- R , R ), то ряд

φ (x) = a 1 + 2 a 2 x + 3 a 3 x ² +…+ na n x n- 1 +…, (41.6)

полученный почленным дифференцированием ряда (41.2), имеет тот же интервал сходимости (- R , R ). При этом

φ΄(х) = s΄ (x ) при | x |

то есть внутри интервала сходимости производная от суммы степенного ряда равна сумме ряда, полученного его почленным дифференцированием.

Доказательство.

Выберем ρ: 0 . Тогда ряд сходится, следовательно, то есть Если | x | ≤ ρ, то

Где Таким образом, члены ряда (41.6) по модулю меньше членов знакоположительного ряда, который сходится по признаку Даламбера:

то есть является мажорантой для ряда (41.6) при Поэтому ряд (41.6) равно-мерно сходится на [-ρ, ρ]. Следовательно, по теореме 40.4 верно равенство (41.7). Из выбора ρ следует, что ряд (41.6) сходится в любой внутренней точке интервала (- R , R ).

Докажем, что вне этого интервала ряд (41.6) расходится. Действительно, если бы он сходился при x 1 > R , то, интегрируя его почленно на интервале (0, x 2 ), R , мы получили бы, что ряд (41.2) сходится в точке х 2 , что противоречит условию теоремы. Итак, теорема полностью доказана.

Замечание . Ряд (41.6) можно, в свою очередь, почленно дифференцировать и проделывать эту операцию сколько угодно раз.

Вывод: если степенной ряд сходится на интервале (- R , R ), то его сумма представляет собой функцию, имеющую внутри интервала сходимости производные любого порядка, каждая из которых есть сумма ряда, полученного из исходного с помощью почленного дифференцирования соответствующее количество раз; при этом интервал сходимости для ряда из производных любого порядка есть (- R , R ).

Кафедра информатики и высшей математики КГПУ

Пусть функция определена в области

Определение. Выражение

Называется функциональным рядом.

Пример.

При одних значениях ряд может сходиться, для других значений – расходиться.

Пример.

Найдите область сходимости ряда . Данный ряд определен для значений

Если то , ряд расходится, так как не выполняется необходимый признак сходимости ряда; если ряд расходится; если — бесконечно убывающая геометрическая прогрессия.

Сравнение данного ряда со сходящимся рядом при дает область сходимости исследуемого ряда .

При значениях из функционального ряда получается числовой ряд

Если для числовой ряд сходится, то точка называется точкой сходимости функционального ряда.

Совокупность всех точек сходимости ряда образует область его сходимости. Областью сходимости обычно бывает какой-нибудь интервал оси .

Если в каждой точке числовые ряды сходятся, то функциональный ряд называется сходящимся в области .

Сумма функционального ряда является некоторой функцией от переменной , определенной в области сходимости ряда

Какими свойствами обладают функции , если известны свойства членом ряда, то есть .

Непрерывность функций не достаточна для того, чтобы сделать заключение о непрерывности .

Сходимость ряда непрерывных функций к непрерывной же функции обеспечивается дополнительным условием, выражающим одну важную особенность сходимости функционального ряда.

Определение . Функциональный ряд называется сходящимся в области , если существует предел частичных сумм этого ряда, то есть .

Определение . Функциональный ряд называется равномерно сходящимся в области , если для любого положительного , найдется такое число , что для всех выполняется неравенство .

Геометрический смысл равномерной сходимости

Если окружить график функции — полоской”, определяемой соотношением то графики всех функций , начиная с достаточно большого значения , целиком лежат в этой « — полоске», окружающей график предельной функции .

Свойства равномерно сходящегося ряда .

1. Сумма равномерно сходящегося ряда в некоторой области , составленного из непрерывных функций, является функцией непрерывной в этой области.

2. Такой ряд можно почленно дифференцировать

3. Ряд можно почленно интегрировать

Для того чтобы определить является ли функциональный ряд равномерно сходящимся, надо воспользоваться достаточным признаком сходимости Вейерштрасса.

Определение . Функциональный ряд называется мажорируемым в некоторой области изменения , если существует такой сходящийся числовой ряд с положительными членами, что для всех из этой области выполняются неравенства .

Признак Вейерштрасса (равномерной сходимости функционального ряда).

Функциональный ряд сходится равномерно в области сходимости, если он является мажорируемым в этой области.

Другими словами, если функции в некоторой области не превосходят по абсолютной величине соответствующих положительных чисел и если числовой ряд сходится, то функциональный ряд в этой области сходится равномерно.

Пример . Доказать равномерную сходимость функционального ряда .

Решение . . Заменим общий член этого ряда общим членом числового ряда, но превосходящего каждый член ряда по абсолютной величине. Для этого надо определить , при котором общий член ряда будет максимальным.

Полученный числовой ряд сходится, значит, функциональный ряд сходится равномерно согласно признаку Вейерштрасса.

Пример . Найдите сумму ряда .

Для нахождения суммы ряда воспользуемся известной формулой для суммы геометрической прогрессии

Дифференцируя левую и правую части формулы (1), получим последовательно

Выделим в сумме, подлежащей вычислению, слагаемые, пропорциональные первой и второй производной:

Вычислим производные:

Степенные ряды.

Среди функциональных рядов есть класс степенных и тригонометрических рядов.

Определение . Функциональный ряд вида

называется степенным по степеням . Выражения — постоянные числа.

Если ряд является степенным по степеням .

Область сходимости степенного ряда. Теорема Абеля.

Теорема . Если степенной ряд сходится в точке , то он сходится и притом абсолютно для всякого значения , по абсолютной величине меньшего , то есть или в интервале .

Доказательство.

Вследствие сходимости рада его общий член должен стремиться к нулю, поэтому все члены этого ряда равномерно ограничены: существует такое постоянное положительное число , что при всяком имеет место неравенство ., что для всех с центром в точке

 

Возможно, будет полезно почитать:

 

mathprofi.ru ▷ Статистика и онлайн-инструменты веб-сайта

---

Ошибки

Неправильная последовательность байтов: «c2».

Неправильная последовательность байтов: «fb».

Неправильная последовательность байтов: «f1».

Неправильная последовательность байтов: «f8».

Неправильная последовательность байтов: «e0».

Неправильная последовательность байтов: «ff».

Неправильная последовательность байтов: «ec».

Неправильная последовательность байтов: «f2».

Неправильная последовательность байтов: «e5».

Неправильная последовательность байтов: «e8».

Неправильная последовательность байтов: «ea».

Неправильная последовательность байтов: «e4».

Неправильная последовательность байтов: «eb».

Неправильная последовательность байтов: «e7».

Неправильная последовательность байтов: «ee».

Неправильная последовательность байтов: «f7».

Неправильная последовательность байтов: «ed».

Неправильная последовательность байтов: «e2».

Неправильная последовательность байтов: «fc».

Неправильная последовательность байтов: «c0».

Неправильная последовательность байтов: «f0».

Неправильная последовательность байтов: «c5».

Неправильная последовательность байтов: «ef».

Неправильная последовательность байтов: «f3».

Неправильная последовательность байтов: «f6».

Неправильная последовательность байтов: «e9».

Неправильная последовательность байтов: «e1».

Неправильная последовательность байтов: «f4».

Начальный тег виден без предварительного просмотра документа. Ожидается «».

Объявление внутренней кодировки «windows-1251» не соответствует фактической кодировке документа («utf-8»).

Атрибут «ширина» в элементе «таблица» устарел. Вместо этого используйте CSS.

Атрибут cellpadding в элементе table устарел. Вместо этого используйте CSS.

Атрибут cellspacing в элементе table устарел.Вместо этого используйте CSS.

Атрибут «align» в элементе «table» устарел. Вместо этого используйте CSS.

Атрибут «граница» в элементе «таблица» устарел. Вместо этого используйте CSS.

Атрибут width элемента td устарел. Вместо этого используйте CSS.

Атрибут «height» в элементе «td» устарел. Вместо этого используйте CSS.

Атрибут «align» в элементе «td» устарел. Вместо этого используйте CSS.

Неправильная последовательность байтов: «cc».

Неправильная последовательность байтов: «96».

Неправильная последовательность байтов: «c7».

Неправильная последовательность байтов: «d0».

Неправильная последовательность байтов: «ca».

Неправильная последовательность байтов: «cb».

Неправильная последовательность байтов: «ce».

Неправильная последовательность байтов: «cd».

Неправильная последовательность байтов: «e3».

Неправильная последовательность байтов: «d3».

Неправильная последовательность байтов: «e6».

Неправильная последовательность байтов: «d1».

Неправильная последовательность байтов: «f5».

Атрибут «align» в элементе «p» устарел. Вместо этого используйте CSS.

Повторяющийся атрибут «граница».

Атрибут align в элементе img устарел. Вместо этого используйте CSS.

Элемент «img» должен иметь атрибут «alt», за исключением определенных условий. Для получения дополнительной информации обратитесь к руководству по предоставлению текстовых альтернатив для изображений.

Атрибут «valign» в элементе «td» устарел. Вместо этого используйте CSS.

Элемент «noindex» не допускается в качестве дочернего элемента элемента «td» в этом контексте. (Подавление дальнейших ошибок из этого поддерева.)

Неправильная последовательность байтов: «c1».

Неправильная последовательность байтов: «cf».

Неправильная последовательность байтов: «d4».

Предупреждения

Атрибут «граница» устарел. Попробуйте указать «img {border: 0; } »В CSS.

НЕ-ДОКУМЕНТ-ОШИБКА

(PDF) Бесплатная или привязанная числовая оценка: унифицированный подход

Бесплатная или привязанная числовая оценка

Ссылки

Анобайл, Г., Чиккини, Г. М., и Берр, Д. К. (2012). Требует внимания линейное отображение чисел на пространстве

. Познание, 122, 454–459.

Барт, Х. К., и Паладино, А. М. (2011). Разработка числовой оценки:

Доказательства против репрезентативного сдвига.Наука о развитии, 14, 125–135.

Барт, Х., Слюссер, Э., Коэн, Д., и Паладино, А. (2011). Чувство меры:

Комментарий к Opfer, Siegler, & Young. Наука о развитии 14, 1205–1206.

Бертелетти, И., Луканджели, Д., Пьяцца, М., Дехайн, С., и Зорзи, М. (2010). Числовая оценка

у дошкольников. Психология развития, 46, 545–551.

Бут, Дж. Л. и Сиглер, Р. С. (2006). Различия в развитии и индивидуальные различия в чистой числовой оценке

.Психология развития, 41, 189-201.

Бут, Дж. Л. и Сиглер, Р. С. (2008). Представление числовой величины влияет на обучение арифметике

. Развитие ребенка, 79, 1016-1031.

Чиккини, Г. М., Анобиле, Г., и Берр, Д. К. (2014). Сжатое отображение числа в пространство

отражает механизмы динамического кодирования, а не статическое логарифмическое преобразование.

Proceedings of the National Academy of Sciences, 111, 7867-72.

Фацио, Л.К., Бейли, Д. Х., Томпсон, К. А., и Сиглер, Р. С. (2014). Отношения различных

типов представлений числовых величин друг к другу и к математическому достижению

. Журнал экспериментальной детской психологии, 123, 53-72.

http://dx.doi.org/10.1016/j.jecp.2014.01.013

Гири, округ Колумбия, Хоард, МК, Берд-Крейвен, Дж., Ньюджент, Л. и Нумти, К. (2007 г. ). Когнитивные

механизмы, лежащие в основе дефицита успеваемости у детей с математическими нарушениями

обучаемости.Развитие ребенка, 78, 1343–1359.

Холландс, Дж. Г. и Дайр, Б. (2000). Пропорциональное смещение суждений: Циклическая модель мощности

. Психологическое обозрение, 107, 500-524.

Изард В. и Дехаен С. (2008). Калибровка мысленной числовой линии. Cognition, 106, 1221-

1247.

Односторонние тесты с приложением к системам оценки образования на JSTOR

Abstract

Существует широко распространенный интерес к использованию различных инструментов статистического вывода помимо оценок для отдельных учителей и школ.Системы оценки обычно включают в себя классификацию сотен или даже тысяч учителей или школ в соответствии с их оценочной успеваемостью. Многие текущие оценки в значительной степени основаны на индивидуальных оценках и тестах гипотез, с минимальным учетом или без учета контроля одновременного количества ошибок и их потенциального воздействия на всю систему оценки образования. В этой статье мы обсуждаем управление одновременными ошибками в классификации учителей или школ с помощью теоретико-решающего подхода.Сначала мы разрабатываем модель β-смеси, чтобы оценить частоту локального ложного обнаружения (local fdr) по классическим p-значениям из односторонних тестов. Мы обсуждаем несколько правил принятия решений, основанных на стандартных функциях потерь. Мы также построили функцию потерь противоречия, чтобы дополнительно учесть несогласованность между размером эффекта и локальной fdr. Мы применяем предложенный подход для оценки адекватной годовой успеваемости (AYP) по математике в школах Пенсильвании.

Journal Information

JEBS предоставляет доступ к статьям, в которых разрабатываются оригинальные статистические методы, полезные для прикладных статистиков, работающих в образовательных или поведенческих исследованиях.В типовых статьях будут представлены новые методы анализа. Кроме того, будут опубликованы критические обзоры текущей практики, учебные презентации по менее известным методам и новые применения уже известных методов. Статьи, в которых обсуждаются статистические методы без особого образовательного или поведенческого интереса, будут иметь меньший приоритет, как и статьи, состоящие в основном из расчетов методом Монте-Карло, оценивающих существующие методы или практики. Статьи, в которых представлены эмпирические результаты обучения, как правило, неприемлемы.

Информация об издателе

Американская ассоциация исследований в области образования (AERA) озабочена улучшением образовательный процесс путем поощрения научных исследований, связанных с образованием и путем содействия распространению и практическому применению результатов исследований. AERA — самая известная международная профессиональная организация с основная цель продвижения исследований в области образования и их практического применения. Его 20 000 членов — педагоги; администраторы; директора по исследованиям, тестированию или оценка в федеральных, государственных и местных агентствах; вожатые; оценщики; аспиранты; и бихевиористы.Широкий спектр дисциплин представленный членский состав включает образование, психологию, статистику, социологию, история, экономика, философия, антропология и политология.

без названия

% PDF-1.6 % 7 0 объект > эндобдж 511 0 объект > поток Acrobat Distiller 7.0 для Macintosh 3008-05-09T15: 39: 22-04: 002007-02-12T10: 26: 15-05: 002008-05-09T15: 39: 22-04: 00application / pdf

без названия

uuid: 6a6c2fd3-baad-11db-994c-00112437c1f6uuid: 2ea7fe4c-c32e-4ea4-8e7f-a9c7aed2132f конечный поток эндобдж 165 0 объект > / Кодировка >>>>> эндобдж 3 0 obj > эндобдж 92 0 объект > эндобдж 328 0 объект > эндобдж 470 0 объект > эндобдж 458 0 объект > эндобдж 446 0 объект > эндобдж 435 0 объект > эндобдж 493 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Type / Page >> эндобдж 411 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / ExtGState >>> / Type / Page >> эндобдж 386 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / ExtGState >>> / Type / Page >> эндобдж 149 0 объект > эндобдж 156 0 объект > эндобдж 163 0 объект > поток HM B1O; & Y + Kq񡸔Y & F Ո «xMx ^ lĞW Qd {> * 1 smX63G ‘ D0 v: ^

% PDF-1.4 % 1495 0 объект> эндобдж xref 1495 85 0000000016 00000 н. 0000003291 00000 н. 0000003441 00000 н. 0000004319 00000 н. 0000004347 00000 п. 0000004514 00000 н. 0000005067 00000 н. 0000005493 00000 п. 0000005953 00000 н. 0000006217 00000 н. 0000006480 00000 н. 0000006530 00000 н. 0000006579 00000 п. 0000006766 00000 н. 0000006804 00000 н. 0000006842 00000 н. 0000007457 00000 н. 0000007542 00000 н. 0000007640 00000 н. 0000007788 00000 н. 0000008311 00000 н. 0000008572 00000 н. 0000009049 00000 н. 0000009161 00000 п. 0000009275 00000 п. 0000011830 00000 п. 0000013670 00000 п. 0000016345 00000 п. 0000019419 00000 п. 0000022336 00000 п. 0000022800 00000 н. 0000023338 00000 п. 0000023931 00000 п. 0000024203 00000 п. 0000024750 00000 п. 0000025017 00000 п. 0000025104 00000 п. 0000025778 00000 п. 0000025876 00000 п. 0000026147 00000 п. 0000026738 00000 п. 0000029370 00000 п. 0000029630 00000 н. 0000030036 00000 п. 0000030575 00000 п. 0000030766 00000 п. 0000030952 00000 п. 0000031347 00000 п. 0000031856 00000 п. 0000032129 00000 п. 0000032217 00000 п. 0000032487 00000 н. 0000032957 00000 п. 0000033044 00000 п. 0000033523 00000 п. 0000036138 00000 п. 0000038490 00000 п. 0000043872 00000 п. 0000047197 00000 п. 0000055350 00000 п. 0000057707 00000 п. 0000062502 00000 п. 0000066765 00000 п. 0000072892 00000 п. 0000072967 00000 п. 0000073323 00000 п. 0000086607 00000 п. 0000090636 00000 п. 0000090742 00000 п. 0000090852 00000 п. 0000091693 00000 п. 0000091752 00000 п. 0000092172 00000 п. 0000096333 00000 п. 0000518449 00000 н. 0000520468 00000 н. 0000521243 00000 н. 0000604410 00000 н. 0000608977 00000 н. 0000636667 00000 н. 0000653809 00000 н. 0000660255 00000 н. 0000663282 00000 н. 0000003082 00000 н. 0000002041 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1579 0 obj> поток xb«b`L«g`Pce @

ГРАФИК АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ КАЧЕСТВА ОБЪЕКТОВ КАЧЕСТВА

Александров, П.С. (1968), Лекции по аналитической геометрии, Наука, Москва, 912 с.

Харрингтон, Э. С. мл. (1965), «Функция желательности», Industr. Контроль качества, апрель, С. 2–9.

Азгальдов Г.Г., Раджман Ж. П. (1972), О квалиметрии, Издательство стандартов, Москва, 172 с.

Трищ Р. М., Слитюк Е. А. (2006), «Обобщенная точечная и интервальная оценка качества изготовления деталей ДВС», Восточно-Европейский журнал корпоративных технологий, 2006, вып.1/2 (19), С. 63–67.

Трищ Р. М., Слитюк Е. А. Точечная и интервальная оценка качества продукции. Вестник НТУ «ХПИ». Сборник научных трудов, № 27, С. 96–102.

Гиневичюс, Р., Трищ, Х. Петрашкявичюс, В. (2015), «Количественная оценка процессов систем менеджмента качества», Экономическое исследование — Экономическая история, № 28: 1, С. 1096–1110. DOI: https: // doi.org / 10.1080 / 1331677X.2015.1087676

Трищ Р., Малецкая О., Черняк О., Семёнова Ю., Янцис В. (2020), «Анализ требований международных и национальных стандартов к методам измерений и метрологическому оборудованию», Инновационное Технологии и научные решения для промышленности, № 1 (11), С. 156–162. DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2020.11.156

Черняк, О., Трищ, Р., Ким, Н., Ратайчак, С. (2020), «Количественная оценка условий труда на рабочем месте», Инженерный менеджмент в производстве и услугах, No.12 (2), С. 99–106. DOI: https://doi.org/10.2478/emj-2020-0014

Трищ Р., Горбенко Е., Доценко Н., Ким Н., Кипоренко А. (2016), «Разработка квалиметрических подходов к процессам системы менеджмента качества на предприятиях в соответствии с международными стандартами серия ISO 9000 », Восточно-Европейский журнал корпоративных технологий, № 4/3 (82), стр. 18–24. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.75503.

Гиневичюс Р., Подвезко В.(2007), «Комплексная оценка устойчивого развития регионов государства с акцентом на экологические и жилищные условия», Экология, № 53, С. 41–48.

Гиневичюс Р., Подвезко В. (2008), «Технико-экономическое обоснование применения многокритериальных методов для количественной оценки социальных явлений», Бизнес: теория и практика, № 9, С. 81–87. DOI: https://doi.org/10.3846/1648-0627.2008.9.81-87

Гиневичюс, Р., Подвижко, А. (2013), «Оценка финансовой устойчивости и устойчивости литовских банков», Экономическая история: знание структурных описаний, №26. С. 191–208.

Гиневичюс, Р., Сухайда, К., Шимкунайте, Ю. (2014), «Литовский опыт количественной оценки положения социально-экономической системы многокритериальными методами», Процедуры — социальные и поведенческие науки, № 110, стр. 952–960 . DOI: https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2013.12.941

Шимелите, А., Антанавичене, Ю. (2013), «Влияние поощрения инвестиций на потоки прямых иностранных инвестиций: пример стран Балтии», Бизнес: теория и практика, No.14. С. 200–208. DOI: https://doi.org/10.3846/btp.2013.21

Бейнорайте, Ш., Дрейерис, Р. (2014), «Модель измерения предпринимательства среди населения», Бизнес: теория и практика, № 15, стр. 199–209. DOI: https://doi.org/10.3846/btp.2014.20

Кривка, А. (2014), «Комплексная оценка воздействия экономического кризиса на промышленность Литвы», Журнал экономики и управления предприятия, № 15, стр.