Св-ва числ рядов.
1) Если и сходящ, тогда
2) Если сход и расход, тогда расход.
Док-во (для суммы, от противного):
Пусть сход. Рассмотрим ряды слевая явл-ся сход, ряд справа расх противоречие чтд.
3) Если сход, сход-ся.
4) сходится сход Справедливо в обе стороны. Данное св-во обозн что на сход-ть не влияет отбрасывание конечн числа первых членов ряда.
Критерий Коши.
Док-во: исп-я опред Коши т-ма доказана.
Необх усл-е сход.
Если сход то
Док-во: чтд
Критерий сходимости полож ряда
Положит ряд сходтися когда последовательность его частичных сумм ограничена сверху.
Док-во: , , по теор-ме о пред монотон послед-ти сущ-ет и конечен когда эта послед-ть ограничена сверху. Сущ-е этого предела озн-ет сходимость ряда по опред чтд.
1ый признак. и положит ряды,
если сход, то сход
если расх, то расх
Док-во: по 4му св-ву (на сход не влияет отбрас-е конечно числа членов)
1) сход огр-на сверху, те орг-на сверху сход
2) Пусть расход, тогда также расходится, тк инчае по 1ой част теор-мы ряд должен сходится, что противоречит условию.
Признак Даламбера.
Пусть строго полож,
1) Если ряд сход
2) Если ряд расх
3) Если признак непременим
Док-во:
1) выберем
- геом ряд ряд сход по 3ему призн сравн-я исх ряд сход.
2) выберем
- геом ряд ряд расх по 3ему призн сравн-я исх ряд расх.
3)
расх, сход,
неопред, чтд.
Признак Коши.
Пусть положит ряд и
1) Если ряд сход
2) Если ряд расх
3) Если неопред
Док-во:
1) выберем
геом ряд, сходится по 1му признаку сравнения исх ряд сход
2) выберем
тк для то не выполнено необх усл-е, ряд расх
3)
расх, сход,
неопред, чтд.
Мажорантный признак: равномерно сходится на если для него на этом отрезке сход-ся мажорирующ ряд
|
Док-во: оценим ряд сходится равномерно чтд.
Первая теор-а Абеля
Если ряд сход в некоторой тчке то он сход в . Если ряд расх в тчке то он расх
Док-во: сход по усл-ю { } сход и огр-на
Исх ряд абс сходится для по призн сравнения
Исх ряд рясходится для по призн сравнения (противоречие усл-ю теор-ы в случае если бы он сходился). Т-ма доказана.
Вычисл R т-ма 1
Если , тогда если
1) то
2) то
3) то
Док-во: рассмотрим исп-я призн Даламбера
1) для конечн , Ряд сход абс на всей прямой
2) для , Ряд сход во всех тчках кроме
3) сход-ть для для этих рядов будет сх-ся абс
Вторая теор-а Абеля
Ряд сход равномерно на
Док-во: сход абс и имеет место неравенство по призн Вейерштрасса сход равномерн на чтд.
Непрерывность суммы
Сумму степ ряда непр-я ф-я в
Док-во: Расм-м . По 2ой теор-ме Абеля и теор-ме о непр-ти функц рядов непр-на на непр-ть в тчке чтд
Дифф-ть суммы
явл-ся ф-ей дифф-ой на , причем и имеет такой же как и исх ряда
Док-во:
Расм-м . По теор-е о дифф-ти функц ряда дифф-ма и
Интегр суммы
явл-ся ф-ей интегр-ой на , причем и имеет такой же как и исх ряда
Док-во: пусть , расм-м . По 2ой теор-ме Абеля и теор-ме о интегр-ти функц рядов степ ряд можно интегр-ть почленно.
Равенство
Т-ма единственности
Если на разлагается в степ ряд, то это разложение единств
Док-во: (и при , исп-я т-му о дифф степ ряда, данное равенство можно дифф-ать и полученое рав-во справедливо для
исп-я з-е к теор-ме дифф-ти получаем что степ ряд это дифф-я ф-я это равенство можно дифф-ать сколь угодно раз, и полученное равенство справедливо для . В общ виде все члены степ ряда опред-ся однозначно разложение единств чтд
|
З-е: из док-ва теор-мы следует что если ф-я разлагается в степ ряд это будет ряд Тейлора
Необх и дост-е усл-е разлож ф-ии в степ ряд
на разлаг в степ ряд беск дифф-ма на и ост член в ф-ле Тейлора при для
Док-во: Необх; тк разлаг в степ ряд, то в силу з-я к теор-е о дифф-ти степ ряда явл-ся дифф-ой на как сумма ряда.
чтд.
Дост-ть; тк явл-ся дифф-ой ф-ей то можно записать ф-лу Тейлора причем
Частичн сумма степ ряда
Рассм-м при , т.е ряд сход и его сумма чтд