- •Змістовий модуль 2
- •2. Основні властивості невизначеного інтеграла Враховуючи означення невизначеного інтеграла
- •3. Таблиця найпростіших інтегралів
- •4. Незалежність виду невизначеного інтеграла від вибору аргументу
- •6. Комплексні числа.
- •3. Інтегрування дробів
- •4.Інтегрування найпростіших ірраціональностей
- •5. Підстановки Ейлера
- •7. Інтегрування тригонометричних функцій
- •Семінарське заняття 11
- •Тема 10. Визначений інтеграл. Невласні інтеграли. Кратні інтеграли
- •6. Інтегрування диференціальних біномів
- •Виконання студентами тестових завдань з питань теми заняття. Методичні вказівки
- •Визначений інтеграл. Невласні інтеграли 1-го і 2-го роду
- •1. Визначений інтеграл та його геометрична інтерпретація
- •2. Властивості визначеного інтеграла
- •3. Формула Ньютона-Лейбніца
- •4. Наближене обчислення інтеграла
- •5. Невласні інтеграли першого і другого роду. Поняття про кратні інтеграли
- •Наприклад
- •Наприклад. Інтеграл – абсолютно збіжний інтеграл, оскільки, а– збіжний інтеграл (читачеві рекомендується перевірити це самостійно).
- •6. Застосування визначеного інтегралу
- •Економічні застосування інтегралів
- •Семінарське заняття 12
- •Тема 11. Числові ряди
- •Виконання студентами тестових завдань з питань теми заняття. Методичні вказівки
- •2. Властивості збіжних рядів
- •Дійсно, якщо –– на частинна сума ряду (1), а–– на частинна сума ряду (2), то , і.
- •Якщо ряд (1) збігається, то його – ний член прямує до нуля при необмеженому зростанні.
- •Семінарське заняття 13
- •2. Інтервал і радіус збіжності.
- •3. Властивості степеневих рядів
- •Так, якщо
- •4. Ряди Тейлора і Маклорена. Приклади
- •Підкреслимо, що ряд Тейлора представляє дану функцію тільки тоді, коли(в противному випадку ряд може збігатися до іншої функції). Наведемо кілька важливих рядів Маклорена
- •Ряди по ортогональних функціях
- •Ряди Фур'є Функціональний ряд
- •Розглянемо ряд
- •2. Властивості функціональних рядів
- •Семінарське заняття 14
- •Тема 13. Загальні відомості про диференціальні рівняння. Деякі типи диференціальних рівнянь першого порядку
- •Виконання студентами тестових завдань з питань теми заняття. Методичні вказівки
- •Семінарське заняття 15
- •Тема 14. Диференціальні рівняння вищих порядків
- •Виконання студентами тестових завдань з питань теми заняття. Методичні вказівки
- •Рівняння виду
- •Семінарське заняття 17
- •Семінарське заняття 18
- •Тема 14. Диференціальні рівняння вищих порядків. Лдр вищого порядку з правою частиною спеціального виду
- •Виконання студентами тестових завдань з питань теми заняття. Методичні вказівки
- •9.1. Основні поняття
Семінарське заняття 13
Тема 12. Степеневі, тригонометричні, функціональні ряди
Питання для усного опитування та дискусії
12.1. Означення степеневого ряду. Теорема Абеля.
12.2. Розкладання функцій у степеневі ряди.
12.3. Застосування степеневих рядів до наближеного інтегрування.
12.4. Ряди по ортогональних функціях. Ряди Фур’є.
12.5. Функціональні ряди та їх збіжність.
Аудиторна письмова робота
Виконання студентами тестових завдань з питань теми заняття.
Методичні вказівки
Ключовими термінами, на розумінні яких базується засвоєння навчального матеріалу теми, є : степеневий ряд, радіус збіжності, теорема Абеля, ряд Тейлора, ряд Маклорена, наближене інтегрування за допомогою рядів, функціональний ряд, область збіжності, ряд Фур’є, ортогональна система функцій.
З метою глибокого засвоєння навчального матеріалу при самостійному вивченні теми студенту варто особливу увагу зосередити на таких аспектах.
Степеневі ряди
1. Теорема Абеля.
Степеневим рядом називається функціональний ряд виду
![]()
![]()
де
– сталі числа, які називаєтьсякоефіцієнти
ряду.
Степеневим рядом називають також функціональний ряд виду
![]()
![]()
де
– деяке стале число. ввівши в
змінної
,
одержимо ряд виду
.
![]()
за степенями Х.
Має місце
Теорема
Абеля.
Якщо степеневий ряд
збігається при деякому значенні
,
не рівному нулю, то він абсолютно
збігається при будь-якому значенні
,
для якого
якщо ряд
розбігається при деякому значенні
,
то він розбігається при будь-якому
,
для якого![]()
Дійсно, оскільки числовий ряд
![]()
![]()
збігається,
то його загальний член
при
.
Отже, існує таке додатне число М, що всі
члени ряду (3) за абсолютною величиною
менші М.
Представимо ряд (1) у формі
![]()
та поставимо йому у відповідність ряд з абсолютних величин його членів:
![]()
Останній ряд збігається, оскільки його члени не перевищують відповідних членів ряду
(4)
(при
ряд (4) – це складна геометрична прогресія
і, отже, збіжний ряд).
Якщо
ж в деякій точці
ряд (1) розбігається, то він розбігається
також в будь-якій точці
,
що задовольняє умову
,
інакше це суперечило б щойно доведеному.
2. Інтервал і радіус збіжності.
З
теореми Абеля випливає, що коли
є точкою збіжності ряду (1), то в інтервалі
цей ряд абсолютно збігається. Якщо ж
при
ряд (1) розбігається, то він розбігається
також за межами інтервалу
.
Отже, існує число
таке, що при
ряд (1) абсолютно збігається, а при
– розбігається. Таким чином, областю
збіжності степеневого ряду є інтервал
з центром в початку координат.
Інтервалом
збіжності
степеневого ярду називається такий
інтервал
,
що для будь-якої точки
,що
лежить всередині цього інтервалу, ряд
збігається, причому абсолютно, а для
точок
,
що лежать поза ним, ряд розбігається
(рис. 1). Число
називаєтьсярадіусом
збіжності
степеневого ряду. В деяких випадках
може дорівнювати 0 чи
.
Питання
про збіжність степеневого ряду при
розв’язується окремо для кожного
конкретного ряду.
Приклад №1. Знайти область збіжності степеневого ряду
![]()
Розв'язування.
Покладемо
.
Тоді
.
Згідно
з ознакою Даламбера, степеневий ряд
абсолютно збігається при
,
а при
– розбігається. Таким чином, радіус
збіжності ряду
.
Дослідимо збіжність ряду на кінцях
інтервалу збіжності. При
ряд
![]()
розбігається,
а при
ряд
![]()
збігається.
Таким чином, область збіжності степеневого
ряду:
.
Аналогічно для визначення інтервалу збіжності можна користуватися ознакою Коші.
