Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Если ряд (2) сходится, то ряд (1) также сходится,




2) если ряд (1) расходится, то ряд (2) также расходится.

Замечание. Признаки сравнения применимы и в том случае, когда условие выполняется не при всех n, а лишь начиная с некоторого n = N.

Пример 1. Исследовать на сходимость ряд .

Решение. Оценим общий член данного ряда: . Ряд с общим членом сходится (геометрический ряд). По теореме 1(п.1) данный ряд также сходится.●

Пример 2. Исследовать на сходимость ряд .

Решение. Рассмотрим вспомогательный ряд

,

который расходится (см. пример 3, §4). Так как

,

то по теореме 1(п.2) данный ряд также расходится. ●

Теорема 2 (второй признак сравнения рядов). Пусть даны два знакоположительных ряда (1) и (2). Если существует конечный, отличный от нуля, предел отношения общих членов этих рядов: , то оба ряда сходятся или расходятся одновременно.

Смысл этого признака состоит в том, что если общий член ряда (1) и общий член ряда (2) являются бесконечномалыми одного и того же порядка (при ), то сходимость одного из этих рядов влечет сходимость другого (а значит, и, наоборот, расходимость одного влечет расходимость другого).

При исследовании сходимости рядов с помощью признаков сравнения необходимо иметь для сравнения ряды, относительно которых известно, сходятся они или расходятся. В качестве таких рядов часто используют геометрический ряд, а также

обобщенный гармонический ряд,

который сходится при и расходится при . Это будет доказано ниже.

При получается

гармонический ряд.

Пример 1. Исследуем сходимость ряда .

Решение. Рассмотрим вспомогательный ряд , который сходится.

Вычисляем . Значит, по теореме 2 данный ряд сходится. ●

Пример 2. Исследуем сходимость ряда

Решение. Рассмотрим вспомогательный ряд , который расходится.

Вычисляем . Значит, по теореме 2 данный ряд расходится. ●

Признак Даламбера

Теорема. Если для знакоположительного ряда существует предел отношения последующего члена к предыдущему при неограниченном возрастании п, т.е.

,

то при ряд сходится, а при ряд расходится.

Пример 1. Выясним, сходится ли ряд .

Решение. Имеем .

Вычисляем .

На основании признака Даламбера данный ряд сходится. ●

Пример 2. Исследуем сходимость ряда .

Решение. Имеем .

Вычисляем

На основании признака Даламбера данный ряд расходится. ●

Замечание. В тех случаях, когда или не существует, признак Даламбера не дает ответа на вопрос о том, сходится или расходится ряд.

При этом ряд может оказаться как сходящимся, так и расходящимся. В этом случае применяются другие признаки.

Пример. Исследуем сходимость ряда .

Решение. Имеем .

Вычисляем .

Признак Даламбера не дает ответа на вопрос о сходимости данного ряда. По первому признаку сравнения: при всех значениях n, а ряд с общим членом сходится. Следовательно, данный ряд сходится. ●

Радикальный признак Коши

Теорема. Если для знакоположительного ряда существует предел , то при ряд сходится, а при ряд расходится.

Пример. Выясним, сходится ли ряд .

Решение. Вычисляем

.

На основании радикального признака Коши ряд сходится. ●

Замечание. Если не существует или равен 1, то признак Коши, как и признак Даламбера, не дает ответа на вопрос о сходимости ряда.

Интегральный признак Коши

Теорема. Пусть дан знакоположительный ряд (1). Если существует положительная, непрерывная, монотонно убывающая на функция , такая, что , , … , … то

1) ряд (1) сходится,если интеграл сходится;

2) ряд (1) расходится,если интеграл расходится.

Пример 1. Исследуем сходимость ряда .

Решение. – непрерывная при функция, убывает с возрастанием х.

Несобственный интеграл сходится, следовательно, данный ряд сходится. ●

Пример 2. Исследуем на сходимость ряд , где .

Решение. Рассмотрим . Эта функция удовлетворяет всем условиям теоремы, рассмотренной выше. Вычислим

а) пусть , тогда при и интеграл

.

На основании интегрального признака Коши ряд расходится.

б) пусть , тогда

.

На основании интегрального признака Коши ряд расходится.

в) пусть , тогда при и интеграл

.

На основании интегрального признака Коши ряд сходится. ●

Знакочередующиеся ряды

Знакопеременным рядом называется ряд, членами которого являются действительные числа произвольного знака. Ряд, в котором за каждым положительным членом следует отрицательный и за каждым отрицательным членом следует положительный, называют знакочередующимся.

Обозначим – абсолютные величины членов ряда. Будем считать, что первый член ряда положителен. Тогда знакочередующийся ряд можно записать в виде:

(1)

Для знакочередующихся рядов имеет место достаточный признак сходимости Лейбница.

Теорема (признак Лейбница). Если члены знакочередующегося ряда удовлетворяют условиям: 1) , 2_ , то ряд сходится и его сумма .

Или: если в знакочередующемся ряде абсолютные величины членов убывают, и общий член ряда стремится к нулю, то ряд сходится, и его сумма не превосходит членов ряда.

Пример. Исследуем, сходится или расходится ряд

Решение. Этот ряд удовлетворяет условиям признака Лейбница:

1) ,

2) .

Следовательно, ряд сходится.●





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-23; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1498 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Жизнь - это то, что с тобой происходит, пока ты строишь планы. © Джон Леннон
==> читать все изречения...

2380 - | 2153 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.