Материал: 2018

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

7. Исследовать на сходимость 8. Исследовать на сходимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ряды

un ,

используя при-

ряды

un ,

 

используя

при-

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

знаки сходимости.

 

знаки сходимости.

 

 

un tg

n

;

 

 

 

 

 

 

 

 

n 3 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n 1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

2n

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

2n

 

u

 

3

n

n 1 n

 

 

 

 

8n 1 2

 

 

1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

Сn

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

4n 3

 

 

 

 

 

2

 

un

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

;

un n 4 n2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln n 1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

n

n

 

 

 

 

n

 

 

 

3n

1

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un 1

 

 

 

 

 

 

 

 

.

un

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

3n

2

 

 

4n

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Исследовать на сходимость 10.

Исследовать

 

 

на

сходимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ряды

un ,

используя при-

ряды

un ,

 

используя

при-

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

знаки сходимости.

 

знаки сходимости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д3n

 

u

 

 

 

 

3n2 4n

 

 

;

 

 

un

 

n2

2n

1 ;

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бА6n 5n 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

n!

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

(2n 1)!

;

 

 

 

 

 

 

 

102n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 2n 1

 

 

n

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

n

1

n2

 

 

un

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

u

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

3n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

un

 

n2 1

;

 

 

 

un n 1 ln2 n 1 1 ;

 

 

 

 

 

1 n 1 22n

 

 

 

 

 

n 2n3

 

 

 

 

 

 

 

 

u

n

 

 

 

5n 4 n

.

 

 

u

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

11. Исследовать на сходимость 12. Исследовать на сходимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ряды

 

 

 

un , используя при-

ряды

 

un ,

используя при-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

знаки сходимости.

 

знаки сходимости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

cos

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

;

 

un e

n3 2n2 3

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6n2 5n 4

 

un

 

 

n2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

3n

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5n 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

u

 

 

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С2n 1

 

 

n

 

6n 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

n ln2 n 3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

ln n 4 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иu 1

.

u

n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n5 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. Исследовать на сходимость 14.

Исследовать

 

 

 

на

сходимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ряды

 

 

un , используя при-

ряды

un ,

 

 

 

используя при-

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

знаки сходимости.

 

знаки сходимости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дn

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8бn 7 ; Аun n 1 sinn2

 

 

 

un

 

 

 

 

10n n2

 

 

 

 

 

un

 

 

 

 

 

92n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n 1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n 1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n 1 n

 

 

 

 

 

2n2

 

3n 1

2n

 

u

n

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n 2

 

 

 

 

 

 

 

5n

2

 

 

4n 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

un e

 

n

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

n 3 ln4 n 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

n10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

 

 

 

 

 

2

 

un 1

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

un 1

 

Иtg .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1 !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

47

15. Исследовать на сходимость 16. Исследовать на сходимость

 

 

ряды un , используя при-

ряды un , используя при-

n 1

n 1

знаки сходимости.

знаки сходимости.

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n2 3n 1

 

 

 

 

 

6 3n

22n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

7 22n 3n 1

;

 

un

10n2 15n 3

;

un

 

 

(n 1)!

;

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

n 2

 

 

 

 

;

 

 

n 6

 

 

 

n

(2n 1)!

 

 

 

 

2

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

 

 

 

22n

 

 

;

 

 

 

 

un

 

n 1 n

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5n 3)

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

n2

2 n3

;

 

 

 

 

 

 

 

un

n3 e n

4 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 n 1

 

 

 

 

 

 

1 n 1

 

 

 

 

иu .

 

u

 

 

 

2n n!

.

 

 

 

 

n

 

 

 

22n 2n 1

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

17. Исследовать на сходимость 18.

Исследовать

на сходимость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ряды

un ,

 

используя при-

ряды

un ,

используя при-

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

знаки сходимости.

 

знаки сходимости.

un

sin

n 3

;

 

 

 

 

 

 

2n 1

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

2n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

 

3n

1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

4n (n 1)4 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

4n 3

 

n3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

Дu ;

 

4n 7

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

5n 3

 

 

un n

2

e

n

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un n ln2 n 1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n 3

u

 

 

1

 

 

n

.

 

 

 

un

1

 

И.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 n3 2n 5

48

n 1
знаки сходимости.
un , используя при-
ряды
Исследовать на сходимость

19. Исследовать на сходимость 20.

ряды un , используя при-

n 1

знаки сходимости.

u n2

n n2

1;

 

2

 

3

n

2n 1

 

n

 

un

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

92n

 

 

;

 

 

 

 

un

 

(n 1)

2

 

 

;

 

 

 

 

(2n 1)!

 

 

 

 

(n 2)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 2n 1

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

 

2n

1

 

 

1

 

;

un

arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n 1

 

3n

 

10

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

arctg2

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

un

 

;

 

 

 

 

un

e

n

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n 1

 

un

 

1 n

 

 

 

 

 

 

 

un

1 n 1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18n 7

 

 

 

 

 

Глава 2. ФУНКЦИОН ЛЬНЫЕ РЯ Ы

 

 

§1. Определение функционального ряда (см. видео)

 

 

 

бА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

Понятие функциональной зависимости является одним из важнейших в математике. Всякая функция осуществляет некоторое соответствие между объектами, составляющими область задания этой функции, и объектами, составляющими областьИее значений. Так можно рассматривать числовые функции от чисел (при этом числуаргументу ставится в соответствие число, являющееся значением функции); можно говорить о числовых функциях от систем чисел (то, что обычно называется функциями нескольких переменных); можно говорить о векторах-функциях (т. е. о функциях, значениями которых являются векторы) и т. д. Близкими к векторам-функциям являются такие функции, которые ставят в соответствие числам ряды. Эти функции называются функциональными рядами [8].

Так как задание ряда состоит в задании каждого его члена, а член ряда есть число, задание функционального ряда от некоторой переменной х состоит в задании ряда функций от этой переменной,

49

являющихся членами функционального ряда. Таким образом, мы приходим к следующему определению.

Определение. Выражение

и1(х) + и2(х)+ ... +иn(х)+ ...

(2.1)

называется функциональным рядом относительно переменной х.

Если переменная х может принимать только вещественные значения, а параметры функций, являющихся членами ряда (2.1), также все вещественные, то ряд (2.1) называется вещественным рядом.

Если же значен я переменной х, равно как и параметры функ-

ций ип (х), могут быть не только вещественными, но и комплексными,

Сто ряд (2.1) называется комплексным рядом.

 

Пр давая в выражении (2.1) переменной х некоторые значения

х0, х1 и т. д., мы

получать те или иные числовые ряды

 

 

будем

 

 

 

1(х0) + и2(х0)+ ... +иn(х0)+ ...

 

и1(х1) + 2(х1)+ ... +иn(х1)+ ...

(2.2)

и т. д.

 

А

 

В зависимости от значения, принимаемого переменной х, число-

вой ряд (2.2) может оказаться сходящимся или расходящимся.

 

Определение. Совокупность всех значений переменной х, для

которых ряд (2.2) сходится, называется областью сходимости

 

функционального ряда (2.1).

Д

 

 

 

Если значение х0 переменной х принадлежит области сходимости функционального ряда, то можно говорить о сумме этого функционального ряда в точке х = х0:

и1(х0) + и2(х0)+ ... +иn(х0)+ ...= S (х0).

от значения х0 переменной х, т. е. сумма функционального ряда сама является функцией переменной х. Это и отражено в обозначении S(x0). Подчеркнем, что областью задания суммы функционального ряда является область сходимости этого ряда.

Таким образом, значение суммы функциональногоИряда зависит

Сумма функционального ряда, понимаемая как функция, в принципе ничем не отличается от функций, получаемых какимнибудь другим путем. В частности, можно ставить и решать вопросы о ее непрерывности, дифференцируемости, интегрируемости и т. д. Можно интересоваться также тем, какие функции можно получать в виде сумм функциональных рядов и как находить ряды, у которых суммами были бы заданные функции.

50