Файл: Практикум по математическому анализу.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.06.2021

Просмотров: 2494

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

1).  Геометрическая  прогрессия 

(|q|<1)       

∑bq

n

 = b + b*q + ... = b/1-q 

1).  Геометрическая  прогрессия 

(q≥1)       

∑bq

n

 = b + b*q + ...  

2).  ∑(1/n

)  =  1  +  1/2

s

  +  1/3

s

...=    

(при S>1) 

2). ∑(1/n

), S≤1 

ПризнакДаламбера. 

Теорема:

 ∑a

n

 : а

n  

≥0, и      lim(a

n+1

/a

n

) = d =>      d<1 =>рядсходится 

                                                                                    d>1 => ряд расходится     
 

Определение:

  Положительный  ряд,  члены  которого  больше,  либо 

равны соответствующих членов данного ряда, называется мажорантой.  

Практическая часть: 

1.Исследуйте числовой ряд на сходимость. 

1

n

n

.

)!

n

2

(

)!

1

n

(

5

Решение: 

Применим признак Даламбера. 

Пусть 

n

1

n

n

a

a

lim

P

,  тогда  если  P<1,  то  ряд  сходится;  если  P>1,  то  ряд 

расходится; если P=1, то требуется дополнительное исследование. 

Найдем: 

.

)

n

2

2

)(

n

1

2

(

n

)

n

2

1

(

n

5

)

2

n

2

)(

1

n

2

(

)

2

n

(

5

)!

1

n

(

5

)!

n

2

(

)!

2

n

2

(

)!

2

n

(

5

a

a

2

n

1

n

n

1

n

1

0

)

n

2

2

)(

n

1

2

(

n

)

n

2

1

(

5

lim

P

n

, Следовательно, ряд сходится. 

2

. Исследуйте числовой ряд на сходимость.

1

n

n

2

.

)!

2

n

(

3

n

Решение: 


background image

Применим признак Даламбера. 

Пусть 

n

1

n

n

a

a

lim

P

,  тогда  если  P<1,  то  ряд  сходится;  если  P>1,  то  ряд 

расходится; если P=1, то требуется дополнительное исследование. 

Найдем: 

.

)

n

3

1

(

n

)

n

1

n

2

1

(

n

3

n

)

3

n

(

)

1

n

2

n

(

3

2

n

)!

2

n

(

)!

3

n

(

3

)

1

n

(

a

a

3

2

2

2

2

n

2

1

n

2

n

1

n

1

0

)

n

3

1

(

n

)

n

1

n

2

1

(

3

lim

P

2

n

, Следовательно, ряд сходится. 

3. Исследуйте числовой ряд на сходимость. 

1

n

2

2

.

n

n

sin

Решение: 

Применим  признак  сравнения.  Пусть 

2

n

2

2

n

n

1

b

;

n

n

sin

a

Очевидно, 

что  

а

n

b

n

  .  Ряд 

1

n

2

n

1

  -  это  обобщенный  гармонический  ряд 

1

n

s

n

1

.  Так  как 

s=2>1,  то  ряд 

1

n

n

b

  сходится.  По  признаку  сравнения  ряд 

1

n

n

а

  тоже 

сходится. 

Ответ: Ряд сходится. 

4. Исследуйте числовой ряд на сходимость. 

1

n

2

2

.

n

n

sin

Решение: 

Применим  признак  сравнения.  Пусть 

2

n

2

2

n

n

1

b

;

n

n

sin

a

Очевидно, 

что  


background image

а

n

b

n

 . Ряд 

1

n

2

n

1

 - это обобщенный гармонический ряд 

1

n

s

n

1

. Так как 

s=2>1,  то  ряд 

1

n

n

b

  сходится.  По  признаку  сравнения  ряд 

1

n

n

а

  тоже 

сходится. 

Ответ: Ряд сходится. 

5. Исследуйте числовой ряд на сходимость. 

1

n

n

n

.

1

n

2

1

n

5

3

1

Решение: 

Применим признак Коши. 

     Пусть 

n

n

n

a

lim

l

, тогда если l<1, то ряд сходится; если l>1, то ряд 

расходится; если l=1, то требуется дополнительное исследование. 

Найдем: 

.

1

6

5

)

1

6

(

)

1

5

(

lim

1

2

1

5

3

1

lim

1

2

1

5

3

1

lim

lim

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

a

n

l

Следовательно, ряд сходится 
 
1.  Исследовать  ряд  на  сходимость,  применяя  2-й  признак  сравнения. 

Указать общий член ряда, с которым сравнивается данный ряд. 

 
2.  Исследовать ряды на сходимость, применяя признак Даламбера: 
 

 
3.  Исследовать ряды на сходимость, применяя признак Коши: 


background image

Задания для самосоятельного решения: 
 

1. Исследовать ряд на сходимость, применяя 2-й признак сравнения. Указать 
общий член ряда, с которым сравнивается данный ряд. 

2.  Исследовать ряды на сходимость, применяя признак Даламбера: 

3.  Исследовать ряды на сходимость, применяя признак Коши: 

Произвольные ряды. Абсолютно сходящиеся ряды. 

Знакочередующиеся ряды, их свойства и приложения 

1.  Положительные  числовые  ряды,  достаточные  признаки 

сходимости положительных рядов. 

2. Знакочередующиеся ряды и их свойства. 
3. Приближенные вычисления с помощью рядов. 
4. Исследование произвольных рядов на сходимость. 
 

Теоретическая часть: 

Признак Коши 

Теорема:

 ∑a

n

 : а

n

≥0, и      lim

n

√a

n

 = с =>      c<1 – ряд сходится 

                                                                       c>1 – ряд расходится 
 

Интегральный признак сходимости Коши.                                                  

                             ∞               ∞ 

Теорема:

 ∑a

n

 = ∑ f(n); f(n)>0, и   f(x)≥0 – убывающая 

n=1           n=1 

и непрерывная на [1;+∞) => 

                       + ∞

1). Если  ∫ f(x)dx – сходится => ряд сходится; 

                        1

+ ∞ 


background image

2). Если   ∫ f(x)dx – расходится => ряд расходится. 

                          1

Свойства абсолютно сходящихся рядов 

Определение:

 ∑a

n

,  называется условно сходящимся <=>  

∑a

n

 – сходится, а ∑|a

n

| - расходится. 

Теорема  1:

    ∑a

n

  –  сходится  и    ∑a

n

  =  А,  то  члены  этого  ряда  можно 

произвольно объединять в скобки, и от этого сумма ряда не изменится. 

Обратная теорема неверна:  

Теорема 2:

 ∑a

n

 = А и a

n

>0 => ∑

a

|

n

 = A (теорема Дирихле): 

                

Знакочередующиеся ряды. 

Рассмотрим: C1-C2+C3-C4+....+(-1)

n+1

C

n

 + ...,       C

n

>0,  

 
                                                               1). C

n

>C

n+1

>0,             

 ∞

Теорема Лейбница:

 ∑(-1)

n+1

C

n

 и                                        =>S =∑(-1)

n+1

C

n

                                                    2). limC

n

=0                 

n=1

Следствие:

 1) сумма знакочередующегося ряда не превосходит модуля 

первого слагаемого. 

2)модуль 

остатка 

знакочередующегося 

ряда 

не 

превосходит модуля первого оставшегося члена. 

Ряды с произвольными членами 

Теорема:

 ∑a

n

,   и ∑|a

n

| - сходится =>∑a

n

 – сходится. 

Определение:

 ∑a

n

,  называется абсолютно сходящимся рядом <=> 

∑|a

n

| - сходится. 

                                                                                                                                            | 

Практическая часть: 

1. Исследуйте числовой ряд на сходимость. 

2

n

2

.

n

ln

n

1

Решение: 

Применим  интегральный  признак.  Рассмотрим  несобственный 

интеграл 

.

2

ln

1

b

ln

1

2

ln

1

lim

2

b

x

ln

1

lim

x

ln

)

x

(ln

d

lim

x

ln

x

dx

b

b

b

2

2

b

2

2

