Свойства сходящихся рядов. · Если сходится ряд: , то сходится и ряд: , и обратно
· Если сходится ряд:
, то сходится и ряд:
, и обратно. Другими словами на сходимость ряда не влияет отбрасывание любого конечного числа его первых членов.
Сходящиеся ряды можно умножать на число, почленно складывать и вычитать так же, как и конечные суммы:
· Если сходится ряд:
и его сумма равна S, то и ряд
где С=const, сходится и его сумма равна СS.
· Если сходятся ряды:
и
и их суммы равны Sа и Sb, то и ряд
, сходится и его сумма равна Sа±Sb.
Необходимое условие сходимости ряда:
Если ряд
сходится, то его общий член стремится к нулю, то есть
.
Данное необходимое условие не является достаточным (например, гармонический ряд:
− и он расходится).
Достаточные признаки сходимости положительных рядов
Необходимое и достаточное условие сходимости положительного ряда:Для того чтобы ряд
с неотрицательными членами сходился необходимо и достаточно, чтобы последовательность частичных сумм этого ряда была ограничена.
Признаки сравнения:
· (сходимости) - Пусть даны два ряда с неотрицательными членами
и
и для всех n выполняется неравенство
. Тогда если ряд
сходится, то ряд
тоже сходится;
· (расходимости) - Пусть даны два ряда с неотрицательными членами
и
и для всех n выполняется неравенство
. Тогда если ряд
расходится, то ряд
тоже расходится.
Все теоремы сведём в таблицу:
| Изучаемый ряд | Известный ряд | Вывод | ||
| £ | − и он сходится
| − сходится
| |
| ³ | − и он сходится
| − может и сходиться, и расходиться
| |
| £ | − и он расходится
| −может и сходиться, и расходиться
| |
| ³ | − и он расходится
| − расходится
|
Признак Даламбера: Пусть дан ряд с положительными членами
и существует
.
· если q<1 – ряд сходится;
· если q>1 – ряд расходится;
· если q=1 – ряд может и сходиться и расходиться, то есть данный признак неприменим.
Признак Коши: Пусть дан ряд с положительными членами
и существует
.
· если q<1 – ряд сходится;
· если q>1 – ряд расходится;
· если q=1 – ряд может и сходиться и расходиться, то есть данный признак неприменим.
Интегральный признак: Пусть дан ряд
с положительными членами, являющимися значениями некоторой функции f(x), непрерывной и убывающей на полуинтервале [1; +¥). Тогда ряд
будет сходиться в том случае, если сходится несобственный интеграл:
и расходиться в случае его расходимости.
Обобщённый гармонический ряд:
:
· сходится при a>1;
· расходится при 0<a£1.
| Ряд | Геометрическая прогрессия | Обобщённый гармонический ряд |
|
| |
| Сходится | |q|<1 | a>1 |
| Расходится | |q|³1 | 0<a£1 |