Правила и формулы дифференцирования

¢ ¢ ¢

 

Интегрирование. Основные формулы и свойства

, a>0, a≠1
 
 
 
           

 

Числовые и степенные ряды

Определение.Пусть дана бесконечная числовая последовательность {an}, сумма вида а1 + а2 + а3 + …+ аn +… называется числовым рядом и обозначается

аn, (1)

an называется n–м или общим членом ряда.

Определение.Сумма Sn= а1 + а2 + а3 + …+ аn n первых членов ряда называется n–й частичной суммой ряда.

Определение.Если существует конечный предел , то ряд называется сходящимся, а число S – суммой ряда. В этом случае пишут = S.

Определение.Ряд называется расходящимся, если Sn не существует (в частности , если Sn = ¥).

Справедливы следующие теоремы.

1. Отбрасывание от ряда или присоединение к нему любого конечного числа начальных членов не изменит его сходимости или расходимости.

2. Если все члены сходящегося ряда (1) умножить на число a, то получится сходящийся ряд аn , а его суммой будет число aS.

3. (Необходимый признак сходимости ряда.)Если ряд (1) сходится, то

аn = 0. (Значит, если аn ≠ 0, то ряд(1) расходится.)

Сходимость рядов с положительными членами

Пусть дан ряд с положительными членами аn > 0

аn (2)

Следующие достаточные признаки позволяют судить о сходимости или расходимости ряда (2).

1. Признак сравнения. Пусть даны ряды (2) и

bn (3)

с положительными членами, причем при всех достаточно больших n аn ≤ bn, тогда из сходимости ряда (3) следует сходимость ряда (2), а из расходимости ряда (2) следует расходимость ряда (3).

Сравнение обычно производится с табличными рядами:

(геометрическая прогрессия, сходится при , расходится при );

(сходится при a > 1, расходится при a ≤ 1).

2. Предельная форма признака сравнения. Если существует конечный и отличный от нуля предел , то ряды (2) и (3) сходятся либо расходятся одновременно. ( В частности, если при n®¥ an ~ bn, то ряды (2) и (3) сходятся либо расходятся одновременно.)

3. Признак Даламбера. Если существует предел , то ряд (2) сходится. Если предел , то ряд (2) расходится. Если предел , то вопрос о сходимости ряда (2) остается открытым.

4. Радикальный признак Коши. Если существует предел , то ряд (2) сходится. Если предел , то ряд (2) расходится. Если предел , то вопрос о сходимости ряда (2) остается открытым.

5. Интегральный признак Коши.Пусть общий член ряда

аnn > 0, m ³ 1) (4)

представляется в виде , т. е. в виде функции натурального аргумента n. Если заменить аргумент n на непрерывно изменяющийся аргумент x, то ряд (4) и интеграл сходятся и расходятся одновременно при условии, что f(x) –

непрерывная, положительная и монотонно убывающая функция при x ³ m.