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