- •30 Числові ряди. Збіжність. Необхідна умова збіжності. Необхідна і достатня умова збіжності.
- •31 Ознаки збіжності додатніх рядів
- •31 Ознаки збіжності додатніх рядів
- •32. Абсолютно і умовно збіжні ряди. Властивості.
- •32. Абсолютно і умовно збіжні ряди. Властивості
- •33. Функціональні ряди і послідовності. Рівномірна збіжність. Критерій рівномірної збіжності. Ознака Вейєрштрасса, Абеля, Діріхле.
- •33. Функціональні ряди і послідовності. Рівномірна збіжність. Критерій
- •34. Степеневі ряди.Інтервал і радіус збіжності.Абсолютна,умовна і рівномірна збіжність.
31 Ознаки збіжності додатніх рядів
Ознака Коші. Коли
при
існує границя
,
то при ряд збігається, при ряд розбігається. При може бути як збіжним, так і розбіжним. Доведення цілком таке саме, як і в ознаці Даламбера.
Інтегральна
ознака Коші.
Коли члени
ряду
можна розглядати
як значення якоїсь додатної неперервної
і спадної в інтервалі від
до
ф–ї
при цілих значеннях аргументу
:
то ряд збігається, коли невласний інтеграл
збігається, і розбігається, коли цей інтеграл розбігається.
Довед.
Розгл.. криволінійну трапецію, обмежену
лінією
,
з основою від
до
,
–
довільне ціле додатне число(мал. 1)
Площа її вимірюється інтегралом
Позначимо цілі
точки основи:
.
Цим точкам відповідають дві східчасті
фігури (мал. 1):одна з них має площу, що
дорівнює
,
а друга – площу, яка дорівнює
.
Площа першої фігури менша за площу даної
криволінійної трапеції, площа другої
– більша за неї, тобто маємо
Звідси дістаємо дві нерівності:
(*)
(**)
1) Нехай
існує; тоді
,
і з нерівності (*) при всякому
знаходимо:
Таким чином, як зростаюча і обмежена ф–я має границю і, отже, ряд збіг.
2) Нехай
не існує; тоді
при
,
і на основі нерівності (**) робимо висновок,
що
також необмежено зростає, тобто ряд
розбігається.
32. Абсолютно і умовно збіжні ряди. Властивості.
Нехай
дано ряд
(1)
(2)
Озн. Якщо разом з рядом (1) збігається ряд складений з абсолютних величин членів даного ряду, то ряд (1) наз. абсолютно збіжним; якщо ряд (1) збігається , а ряд складений з абсолютних величин розбігається, то ряд (1) наз. не абсолютно(умовно) збіжним.
Теорема Коші(про абсолютну збіжність): Якщо збігається ряд (2), то збігається (1).
Доведення:
Перевіримо для ряду (1) виконання критерію
збіжності Больцана-Коші, тобто:
що
виконується рівність
.
Оскільки
(2)- збіжний, то для нього виконується
критерій Больцана-Коші, тобто :
що
виконується рівність
.
,отже
,
.
Теорема
доведена.
На абсолютну збіжність ряди перевіряють так:
1.Якщо
,
при
,
то ряди (1) і (2) – розбіжні.
2. Якщо
,
при
,
то виконується тільки необхідна умова.
Складаємо ряд (2)- це додатній ряд і до
нього можна застосувати ознаки
порівняння:
-
ознака Коші;
-
ознака Даламбера;
-
ознака Раабе;
Можна використовувати теорему Больцана-Коші. Але якщо ми показали, що ряд (2) розбіжний, то треба досліджувати за критерієм Больцана-Коші через залишок, або через означення збіжності ряду.Над збіжними рядами можна виконувати такі операції, як додавання, віднімання, множення на число, множення двох рядів:
1.якщо ряд збігається абсолютно, то ряд, який складений з тих самих елементів, але в іншому порядку, також збігається абсолютно до того самого числа.
2. якщо
ряд (1) абсолютно збіжний і
-
деяке число, то ряд
також збіжний.
3.якщо
ряди
(1)
,
(3) абсолютно збіжні, то ряд
також абсолютно збіжний.
4.якщо
(1) і (3) абсолютно збіжні, то ряд, отриманий
з всеможливих добутків членів даних
рядів також збігається абсолютно,
причому якщо сума даного ряду рівна
,
а суми рядів (1) і (3) відповідно
і
,
то
.
Доведення:
із всеможливих добутків складаємо суму
(*) . Покажемо, що дана сума абсолютно
збіжна.
,
,
скінченні величини. Розглянемо частинні
суми
ряду, складеного з абс. величин членів
ряду.
