函數(shù)項(xiàng)級數(shù)的概念 定義1 函數(shù)列,則稱為函數(shù)項(xiàng)級數(shù)。定義2取,則成為常數(shù)項(xiàng)級數(shù),若收斂,則稱為的收斂點(diǎn);若發(fā)散,則稱為的發(fā)散點(diǎn)。
定義3 函數(shù)項(xiàng)級數(shù)的收斂點(diǎn)的集合稱為其收斂域,記為D。定義4 對于任意一點(diǎn),有收斂,因而有一個(gè)確定的和,該和是關(guān)于 的函數(shù),稱為 和函數(shù),記為S(x)。
定義5 若用 表示 的前n項(xiàng)的和,則在收斂域上有記稱為的余項(xiàng),且在收斂域上有。則在收斂域上有記稱為的余項(xiàng),且在收斂域上有。
相關(guān)內(nèi)容
簡介
函數(shù)項(xiàng)級數(shù)的概念
定義1
設(shè)函數(shù)列都在區(qū)域I上有定義,則表達(dá)式
稱為定義在I上的函數(shù)項(xiàng)級數(shù)。
定義2
取x0屬于I,則函數(shù)項(xiàng)級數(shù)則稱為常數(shù)項(xiàng)級數(shù)。
若該常數(shù)項(xiàng)級數(shù)收斂,則稱x0為的收斂點(diǎn);
若該常數(shù)項(xiàng)級數(shù)發(fā)散,則稱x0為的發(fā)散點(diǎn)。
定義3
函數(shù)項(xiàng)級數(shù)的收斂點(diǎn)全體的集合稱為其收斂域,發(fā)散點(diǎn)全體的集合稱為其發(fā)散域。
定義4
對于任意一點(diǎn)x,級數(shù)所確定的和應(yīng)該是x的函數(shù),記作:
(x屬于I).
s(x)稱為定義在I上的和函數(shù)。
定義5
若用表示函數(shù)項(xiàng)級數(shù)的前n項(xiàng)的和,
則在收斂域上有稱為余項(xiàng)。
概念
冪級數(shù)的有關(guān)概念
定義6 具有下列形式的函數(shù)項(xiàng)級數(shù)
(1)稱為冪級數(shù)。
特別地,在中令即上述形式化為
(2)稱為 的冪級數(shù)。
取為常數(shù)項(xiàng)級數(shù),如收斂,其和為
取為常數(shù)項(xiàng)級數(shù),如收斂,其和為
取為和函數(shù)項(xiàng)級數(shù),總收斂,其和為
對冪級數(shù)主要討論兩個(gè)問題:
(1)冪級數(shù)的收斂域(2)將函數(shù)表示成冪級數(shù)。
冪級數(shù)的收斂域具有特別的結(jié)構(gòu)
定理1:(i)如 在 收斂,則對于滿足 的一切,都絕對收斂;
(ii)如 在 發(fā)散,則對于滿足 的一切,發(fā)散。
證:(1)∵ 收斂
∴ (收斂數(shù)列必有界)
而 為幾何級數(shù),當(dāng) 即收
∴ 收 ∴ 原級數(shù)絕對收斂
(2)反證:如存在一點(diǎn) 使 收
則由(1)收,矛盾。
由證明可知冪級數(shù)的收斂域?yàn)閿?shù)軸上的對稱區(qū)間,因此存在非負(fù)數(shù)R,使 收斂;發(fā)散,稱R為收斂半徑,(-R,R)為收斂區(qū)間。
冪級數(shù)的收斂域及其求法
定理2:如冪級數(shù) 系數(shù)滿足,
則(1收斂區(qū)間為(-R,R);
(2)收斂區(qū)間為(-∞,+∞);
(3)冪級數(shù) 僅在一點(diǎn)x=0處收斂。
注意:當(dāng)時(shí),的斂散性不能確定,要討論 的斂散性,從而求得收斂域。
例1:求下列冪級數(shù)的收斂域。
(1) (2) (3)
解:(1) ,故,
當(dāng) 時(shí),原級數(shù)為 為交錯(cuò)級數(shù),滿足
? , ∴ 收斂;
當(dāng) 時(shí),原級數(shù)為 發(fā)散,
∴ 收斂域?yàn)?/p>
解(2)由于 ∴ 故收斂域?yàn)椤?/p>
解(3)
令 ∴ 。
當(dāng) 時(shí),
原級數(shù)為
∴ 發(fā)散;
同理 時(shí),級數(shù)也發(fā)散,
∴收斂域
冪級數(shù)的性質(zhì)
求冪級數(shù)的和函數(shù):利用逐項(xiàng)求導(dǎo),逐次積分及四則運(yùn)算等于將其化為可求和的形式,即化到公式:
和函數(shù)
若對冪級數(shù)中的每一個(gè)x都有,則稱S(x)為冪級數(shù)的和函數(shù)。
參考資料 >