Но:
§ если расходимость ряда установлена в результате применения признака Даламбера ( теорема 1.7 на стр. 31) или признака Коши ( теорема 1.8 на стр. 36),
т.е. если получили
или
,
то в этом случае
оба ряда и
расходятся.
Ä Замечание 3 (Сходимость ряда с комплексными членами)
Ряд вида
(где действительные числа,
мнимая единица)
сходится тогда и только тогда, когда сходятся два ряда — и
.
Функциональные ряды
10. Определения
1) Функциональным рядом называется ряд вида
,
члены которого — функции от
.
2) Совокупность значений , при которых функции
определены и функциональный ряд
сходится, называют областью сходимости
функционального ряда.
3) Если обозначить:
(
— сумма ряда),
(
—
частичная сумма ряда),
(
— остаток (
остаток) ряда),
то сумму ряда можно представить в виде
.
4) Функциональный ряд называется равномерно сходящимся в некоторой области сходимости
, если:
для любого сколь угодно малого найдется такой номер
, что при всех
выполняется неравенство
.
11. Теорема (Признак Вейерштрасса равномерной сходимости функционального ряда)
Функциональный ряд
сходится равномерно (и абсолютно) в некоторой области сходимости , если существует сходящийся числовой ряд с положительными членами
такой, что:
для всех значений выполняются неравенства
12. Теорема (Интегрирование функциональных рядов)
Если функциональный ряд
(где непрерывные функции)
равномерно сходится в некоторой области и имеет сумму
,
То
ряд
(где промежуток )
сходится и имеет сумму :
.
Ä Замечание (Интегрирование степенных рядов)
Степенной ряд вида (или
) можно интегрировать на любом промежутке, лежащем внутри интервала сходимости.
Ä
13. Теорема (Дифференцирование функциональных рядов)
Если выполняются два условия:
1) функциональный ряд
(где функции определены в некоторой области
и имеют в этой области производные )
сходится в области и имеет сумму
;
2) ряд, составленный из производных
,
сходится равномерно в той же области ,
то
сумма ряда производных равна производной
от суммы первоначального ряда:
.
Ä Замечание (Дифференцирование степенных рядов)
Степенной ряд вида (или
) можно почленно дифференцировать внутри его интервала сходимости.
Ä
Степенные ряды
14. Определения
Степенным рядом называется функциональный ряд вида
или
.
15. Теорема (Абеля)
1. Если степенной ряд сходится при некотором значении
, то он сходится (и притом абсолютно) при всяком значении
, удовлетворяющем неравенству
;
2. Если степенной ряд расходится при некотором значении
, то он расходится при всяком значении
, удовлетворяющем неравенству
.
Ä Следствие
¨ Для всякого степенного ряда
существует интервал сходимости
с центром в точке
,
внутри которого ряд сходится абсолютно и вне которого
(т.е. при ) ряд расходится.
¨ На концах интервала сходимости (в точках ) возможна как сходимость, так и расходимость степенного ряда.
¨ Число (половина длины интервала сходимости) называют радиусом сходимости степенного ряда.
В частных случаях радиус сходимости может быть равен нулю или бесконечности.
Если , то степенной ряд сходится только при
; если
, то ряд сходится на всей числовой прямой.
Ä