Math24.ru
Формулы и Таблицы
Главная
Математический анализ
Пределы и непрерывность
Дифференцирование
Приложения производной
Интегрирование
Последовательности и ряды
Двойные интегралы
Тройные интегралы
Криволинейные интегралы
Поверхностные интегралы
Ряды Фурье
Дифференциальные уравнения
Уравнения 1-го порядка
Уравнения 2-го порядка
Уравнения N-го порядка
Системы уравнений
Формулы и таблицы
Powered by MathJax
   Свойства бесконечных рядов
Числовые последовательности: \(\left\{ {{a_n}} \right\}\), \(\left\{ {{b_n}} \right\}\)
Первые члены ряда: \({a_1}\), \({b_1}\)
\(N\)-ые члены ряда: \({a_n}\), \({b_n}\)
Частичная сумма ряда: \({S_n}\)
Число членов ряда: \(n\)
Сумма бесконечного ряда: \(L\), \(A\), \(B\)
Действительное число: \(c\)
Непрерывная функция: \(f\left( x \right)\)
Независимая переменная: \(x\)
  1. Определение бесконечного числового ряда
    Пусть задана числовая последовательность \(\left\{ {{a_n}} \right\}\). Бесконечным рядом называется сумма вида
    \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}} = {a_1} + {a_2} + \ldots + {a_n} + \ldots \)

  2. Частичная сумма ряда  
    \({S_n} = \sum\limits_{i = 1}^n {{a_i}} = {a_1} + {a_2} + \ldots + {a_n}\)

  3. Сходимость бесконечного числового ряда
    Ряд сходится к \(L\), если его частичные суммы \({S_n}\) сходятся к \(L\) при \(n \to \infty \):
    \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}} = L\),  если  \(\lim\limits_{n \to \infty } {S_n} = L\).

  4. Необходимый признак сходимости числового ряда
    Если ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) сходится, то \(\lim\limits_{n \to \infty } {a_n} = 0\). Обратное утверждение неверно.

  5. Достаточное условие расходимости ряда
    Если \(\lim\limits_{n \to \infty } {a_n} \ne 0\) или данный предел не существует, то числовой ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) расходится.

  6. Линейные свойства сходящихся рядов
    Пусть даны два сходящихся ряда \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}} = A\) и \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{b_n}} = B\). Тогда справедливы следующие свойства:
    \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {\left( {{a_n} + {b_n}} \right)} = A + B\),   \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {c{a_n}} = cA\),
    где \(c\) − действительное число.

  7. Признаки сравнения рядов
    Пусть даны два ряда \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) и \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{b_n}}\) − такие, что для всех \(n\) выполняется условие \(0 < {a_n} \le {b_n}\). Тогда справедливы следующие признаки сравнения:
           Если \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{b_n}}\) сходится, то \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) также сходится;
           Если \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) расходится, то \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{b_n}}\) также расходится.

  8. Предельные признаки сравнения рядов
    Даны два ряда \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) и \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{b_n}}\), у которых члены \({a_n}\) и \({b_n}\) положительны для всех \(n\). Тогда справедливы следующие предельные признаки:
           Если \(0 < \lim\limits_{n \to \infty } \large\frac{{{a_n}}}{{{b_n}}}\normalsize < \infty \), то оба ряда \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) и \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{b_n}}\) либо сходятся, либо расходятся;
           Если \(\lim\limits_{n \to \infty } \large\frac{{{a_n}}}{{{b_n}}}\normalsize = 0\), то ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) сходится, если сходится ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{b_n}}\);
           Если \(\lim\limits_{n \to \infty } \large\frac{{{a_n}}}{{{b_n}}}\normalsize = \infty\), то ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) расходится, если расходится ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{b_n}}\).

  9. Обобщенный гармонический ряд
    Обобщенный гармонический ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {\large\frac{1}{{{n^p}}}}\normalsize \) сходится при \(p > 1\) и расходится при \(0 < p \le 1\).

  10. Интегральный признак Коши
    Предположим, что \(f\left( x \right)\) является непрерывной, положительной и убывающей функцией для всех \(x \ge 1\). Тогда ряд
    \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {f\left( n \right)} = f\left( 1 \right) + f\left( 2 \right) + f\left( 3 \right) + \ldots + f\left( n \right) + \ldots \)
    сходится, если сходится несобственный интеграл \(\large\int\limits_1^\infty\normalsize {f\left( x \right)dx} \), и расходится, если \(\large\int\limits_1^\infty\normalsize {f\left( x \right)dx} \to \infty \).

  11. Признак Даламбера
    Пусть \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) − числовой ряд с положительными членами. Тогда справедливы следующие свойства:
           Если \(\lim\limits_{n \to \infty } \large\frac{{{a_{n + 1}}}}{{{a_n}}}\normalsize < 1\), то ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) сходится;
           Если \(\lim\limits_{n \to \infty } \large\frac{{{a_{n + 1}}}}{{{a_n}}}\normalsize > 1\), то ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) расходится;
           Если \(\lim\limits_{n \to \infty } \large\frac{{{a_{n + 1}}}}{{{a_n}}}\normalsize = 1\), то ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) может как сходиться, так и расходиться. В этом случае для исследования сходимости ряда нужно использовать другие признаки.

  12. Радикальный признак Коши
    Рассмотрим ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) с положительными членами. В соответствии с признаком Коши:
           Если \(\lim\limits_{n \to \infty } \sqrt[n]{{{a_n}}} < 1\), то ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) сходится;
           Если \(\lim\limits_{n \to \infty } \sqrt[n]{{{a_n}}} > 1\), то ряд \(\sum\limits_{n = 1}^\infty {{a_n}}\) расходится;
           Если \(\lim\limits_{n \to \infty } \sqrt[n]{{{a_n}}} = 1\), то здесь также, как и в случае признака Даламбера, вопрос о сходимости ряда остается открытым.



Все права защищены © www.math24.ru, 2009-2016   info@math24.ru
Сайт оптимизирован для Chrome, Firefox, Safari и Internet Explorer.