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为无穷级数.ppt

发布:2017-08-09约2.83千字共41页下载文档
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性质1. 若级数 收敛于 S , 则各项 乘以常数 c 所得级数 也收敛 , 证: 令 则 这说明 收敛 , 其和为 c S . 说明: 级数各项乘以非零常数后其敛散性不变 . 即 其和为 c S . 性质2. 设有两个收敛级数 则级数 也收敛, 其和为 证: 令 则 这说明级数 也收敛, 其和为 说明: (2) 若两级数中一个收敛一个发散 , 则 必发散 . 但若二级数都发散 , 不一定发散. 例如, (1) 性质2 表明收敛级数可逐项相加或减 . (用反证法可证) 性质3. 在级数前面加上或去掉有限项, 不会影响级数 的敛散性. 证: 将级数 的前 k 项去掉, 的部分和为 数敛散性相同. 当级数收敛时, 其和的关系为 类似可证前面加上有限项的情况 . 极限状况相同, 故新旧两级 所得新级数 级数收敛的必要条件 设收敛级数 则必有 证: 可见: 若级数的一般项不趋于0 , 则级数必发散 . 例如, 其一般项为 不趋于0, 因此这个级数发散. 性质4. 注意: 并非级数收敛的充分条件. 例如, 调和级数 虽然 但此级数发散 . 性质5. 收敛级数加括弧后所成的级数仍收敛于原级数 的和. 证: 设收敛级数 若按某一规律加括弧, 则新级数的部分和序列 为原级数部分和 序列 的一个子序列, 推论: 若加括弧后的级数发散, 则原级数必发散. 注意: 收敛级数去括弧后所成的级数不一定收敛. 但 发散. 因此必有 例如, 用反证法可证 例如 发散级数1-1+1-1+1-1+…,曾引起热烈的辩论。 雅各布·伯努利称这些互相矛盾的结果为“有趣的悖论”。 雅各布·伯努利在1696年的论文中作出如下推理: 1703年格兰弟重新发现这一悖论,并称之为“无中生有”。 例8.判断级数的敛散性: 解: 考虑加括号后的级数 发散 , 从而原级数发散 . 例10. 判别级数的敛散性. 解:(1). 级数收敛. 级数收敛. 收敛和为: 发散. 发散. 发散. 收敛. 例12.判断下列级数的敛散性,若收敛,求其和 四、小结 (P227及P242) 1、无穷级数的概念、部分和数列及数项级数的敛散性,两个重要级数。 2、无穷级数的五个基本性质。 P238 练习10.1 T2(3、4、5) P242 练习10.2 T1(3、6、7) P286~294 习题十 相关练习自选完成 五、作业 信息管理学院数学与经济分析系 微积分(二) calculus 微积分(二) calculus 信息管理学院数学与经济分析系 微积分(二) calculus 信息管理学院数学与经济分析系 微积分(二) calculus 信息管理学院数学与经济分析系 微积分(二) calculus 信息管理学院数学与经济分析系 微积分(二) calculus 信息管理学院数学与经济分析系 微积分(二) calculus 信息管理学院数学与经济分析系 微积分(二) calculus 信息管理学院数学与经济分析系 微积分(二) calculus 信息管理学院数学与经济分析系 信息管理学院数学与经济分析系 第二十七次课 第十章 无穷级数 微积分的发展与无穷级数的研究密不可分。牛顿在他的流数论中自由运用无穷级数,他凭借二项式定理得到了sinx,cosx,tanx,arcsinx,arctanx,ex等许多函数的级数。18世纪,各种初等函数的级数展开陆续得到,并在解析运算在被普遍用来代表函数而成为微积分的有力工具。   无穷级数是微积分学的一个重要组成部分,它是研究函数的重要工具,借助级数,一方面我们可以表示很多有用的非初等函数,另一方面又可将函数表示为级数,从而能够通过级数来研究这些函数的性质。另外,级数也是进行数值计算的有力工具,因此无论是在理论研究,还是实际应用中,级数都占有十分重要的地位。   无穷级数包括数项级数和函数项级数。本章中我们讨论数项级数的基本概念及其敛散性判别法,在此基础上再讨论函数项级数(主要是幂级数的收敛半径和收敛域的确定)和函数的幂级数展开及其应用。 第十章 无穷级数 §10.1 无穷级数的概念 §10.2 无穷级数的基本性质 §10.3 常数项级数的收敛性判别法 §10.4 函数项级数与幂级数 §10.5 函数的幂级数展开 一、无穷级数的概念 引例1. 用圆内接正多边形面积逼近圆面积. 依次作圆内接正 边形, 这个和逼近于圆的面积 A . 设 a0 表示 即 内接正三角形面积, ak 表示边数 增加时增加的面积, 则圆内接正 § 10.1 无穷级数的概念 级数: 设有无穷数列: 称 (1) 为无穷级数,简称级数. 一般项 前 项和 称为(1)的部分和.
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