Материал: 06 - презентация

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

2). Интеграл от суммы степенного ряда ( ) на любом отрезке, принадлежащем интервалу сходимости, равен сумме ряда, полученного из данного степенного ряда путем почленного интегрирования на том же отрезке:

∫ ( ) = ∫ (∑=0 ) = ∑=0 .

Если в качестве отрезка интегрирования взять отрезок [0, ], где(− , ), то равенство приобретает вид:

 

 

( )

 

 

 

+1

 

 

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

=0

 

 

 

 

=

=1

 

 

 

 

,

 

+1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т.е. в результате почленного интегрирования степенного ряда на отрезке [0, ] получается также степенной ряд. Пользуясь, например, признаком Даламбера, можно показать, что радиус сходимости полученного ряда совпадает с радиусом сходимости исходного ряда.

3). При почленном

дифференцировании

степенного

ряда

=0 получим также степенной ряд:

 

 

(∑=0 )= ∑=0( )= ∑=1 −1 =

 

= ∑=0 +1 ∙ ( + 1)

с тем же радиусом

сходимости.

Это

означает, что сумма степенного ряда дифференцируема на интервале сходимости, и производная суммы равна сумме ряда из производных.

Замечание. Почленное дифференцирование можно применить повторно к ряду из производных первого порядка, второго и т.д.. Значит, сумма степенного ряда имеет внутри интервала сходимости производные всех порядков.

Замечание. При почленном интегрировании и дифференцировании степенного ряда интервал сходимости сохраняется. Сходимость на концах интервала может появляться или исчезать.

Пример 8. Найти сумму ряда =1(−1) +1 .

Данный ряд сходится на промежутке (−1,1]. Обозначим ( ) его сумму и применим теорему о почленном дифференцировании:

( ) = ∑=1(−1) +1 −1 = ∑=0(−1) ∙ = 1+1 .

Полученный в результате почленного дифференцирования степенной ряд является суммой геометрической прогрессии и сходится на интервале (−1,1).

∫ ′( ) = ( ) − (0) = ∫ 1 = ln(1 + ).

0 0 1+

Пример 9. Найти сумму ряда =0( + 1) ∙ .

Данный ряд сходится на интервале (−1,1). Обозначим ( ) его

сумму и применим теорему о почленном интегрировании:

0 ( ) = ∑=0 +1 = ∑=1 = 1− .

Полученный в результате почленного интегрирования степенной ряд является суммой геометрической прогрессии и сходится на интервале (−1,1).

(

 

)

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

= (

 

)

=

 

.

 

1−

(1− )2

Разбор примерного варианта контрольной работы №1

Вариант 0

1.

Найти сумму ряда: =1

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( +3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Исследовать

ряды

 

на

сходимость.

В

случае

знакопеременного или знакочередующегося ряда указать

характер сходимости:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

3 2+4

 

 

 

 

 

 

(3 )!

 

 

 

 

2.1)

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2)

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2+5 +1

 

( !)3∙43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3)

=1

(

 

+3)

 

 

 

 

2.4)

=1 √ ∙

 

 

 

 

 

 

3+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(−1)

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5)

(−1)

 

 

 

 

 

2.6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

2+1

 

 

 

=1 (ln +4)3

 

 

Источник: https://studfile.net/preview/16403768/