Степенные ряды презентация

Содержание

14.1. ОБЛАСТЬ СХОДИМОСТИ СТЕПЕННОГО РЯДА Рассмотрим ряды, членами которых являются не числа, а функции, определенные на некотором множестве. Такие ряды называются функциональными. Будем рассматривать степенные ряды, членами которых являются

Слайд 114. СТЕПЕННЫЕ РЯДЫ


Слайд 214.1. ОБЛАСТЬ СХОДИМОСТИ СТЕПЕННОГО РЯДА
Рассмотрим ряды, членами которых являются не числа,

а функции, определенные на некотором множестве.
Такие ряды называются функциональными.
Будем рассматривать степенные ряды, членами которых являются степенные функции.

Слайд 3
Степенным называется ряд
1
Числа С0…Сn называются
коэффициентами степенного ряда.


Слайд 4При разных значениях х будут получаться разные числовые ряды, которые могут

быть сходящимися или расходящимися.

Совокупность значений х, при которых
степенной ряд (1) сходится, называется
областью сходимости степенного ряда.


Слайд 5Частичная сумма степенного ряда
будет функцией от переменной х .
Следовательно, последовательность

частичных сумм является функциональной последовательностью и сумма ряда будет зависеть от х. Она будет определена в области сходимости ряда.

Слайд 6ПРИМЕР.

Найти область сходимости степенного ряда


Слайд 7РЕШЕНИЕ.
Данный ряд можно рассматривать как геометрический при
который сходится при
Т.е. областью

сходимости будет интервал



Слайд 8ТЕОРЕМА АБЕЛЯ

1
Если степенной ряд сходится при
то он сходится, и при

том абсолютно, при всех значениях х, таких что

Слайд 9
2
Если степенной ряд расходится при
то он расходится при всех значениях

х, таких что

Слайд 10ДОКАЗАТЕЛЬСТВО:
По условию ряд (1) сходится при
Следовательно выполняется необходимый признак сходимости:
Поэтому последовательность
1


Слайд 11Рассмотрим ряд, состоящий из абсолютных величин ряда (1):
Запишем его в виде:
ограничена,

т.е. существует такое число М>0, что для всех n выполняется неравенство:

Слайд 12который можно рассматривать как сходящийся геометрический ряд при

Следовательно по признаку сравнения

заданный ряд тоже сходится.

Согласно неравенству (2), члены этого ряда меньше членов ряда


Слайд 132
По условию ряд (1) расходится при
Покажем, что он будет расходится для

всех х, таких что

Предположим от противного, что при

ряд сходится. Тогда, по доказанному выше, он должен сходится и при

Что противоречит условию, следовательно ряд будет расходится при



Слайд 14Из теоремы Абеля следует, что существует такое число
что при
ряд сходится;
при
ряд

расходится.




расходится

расходится

сходится


Слайд 15Если степенной ряд сходится не только
при х=0, то существует такое


положительное число R (возможно и
бесконечное), что ряд абсолютно сходится
в интервале (-R,R) и расходится
везде вне этого интервала.

ТЕОРЕМА.


Слайд 16ДОКАЗАТЕЛЬСТВО:
Пусть Х – множество точек х, в которых ряд (1) сходится.

По условию теоремы это множество не пустое. Покажем, что оно ограничено.

Пусть х1 – точка, где ряд расходится.
Тогда по теореме Абеля для любого х выполняется условие:

Значит у этого множества существует верхняя грань R >0, поскольку ряд сходится не только при х=0.


Слайд 17Если не существует такой точки х1, где ряд расходится, то
и

тогда множество Х не ограничено.
Пусть х – любе число, удовлетворяющее условию

или

Тогда по теореме Абеля при этих значениях х имеет место абсолютная сходимость ряда (1).


Слайд 18Пусть теперь х – любе число, удовлетворяющее условию
если
Такие значения х находятся

вне промежутка сходимости Х и в этих точках ряд (1) расходится.



Слайд 19Число R называется радиусом сходимости,
а интервал (-R,R) – интервалом
сходимости степенного ряда.
На

концах интервала сходимости при

ряд может как сходиться, так и расходиться.

Найдем выражение для радиуса сходимости степенного ряда через его коэффициенты.
Рассмотрим ряд, состоящий из абсолютных величин членов ряда (1):


Слайд 20Коэффициенты этого ряда, по крайней мере, начиная с некоторого номера, отличны

от нуля.
По признаку Даламбера ряд будет сходится, если


Если этот предел существует, то он и является радиусом сходимости ряда.


Слайд 21
Радиус сходимости степенного ряда


Слайд 22ПРИМЕР.

Найти область сходимости степенного ряда


Слайд 23РЕШЕНИЕ.
Интервал сходимости ряда


Слайд 24Выясним поведение ряда на концах интервала.
При
ряд принимает вид:
Это знакочередующийся ряд.

Проверяем выполнение признака Лейбница:

Слайд 251
Члены ряда убывают по абсолютной величине:
2
Предел общего члена равен нулю:
Ряд сходится.


Слайд 26При
ряд принимает вид:
Это обобщенный гармонический ряд при
у которого все члены

с четными номерами равны нулю. Данный ряд является сходящимся.

Область сходимости ряда


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика