Тема . Математический анализ

.29 Функциональные ряды. Степенные ряды.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#62870

Найти область сходимости степенного ряда

∞∑  (− 1)n− 1(x + 2)n
   -----------n---
n=0    (3n− 1)5

(в том числе, необходимо исследовать сходимость в концах интервала сходимости)

Показать ответ и решение

1. Найдём для начала радиус сходимости нашего степенного ряда.

Вычислим предел  lim  |an+an1-|
n→ ∞ , в нашем случае          n−1
an = ((3−n1−)1)5n  . Будем иметь:

     an+1          (3n − 1)5n    1     3n − 1    1
nli→m∞ |----| = nli→m∞---------n+1 = --lnim→∞ ------ =  --
      an          (3n + 2)5      5     3n + 2    5

Таким образом, радиус сходимости равен     1        1
-lim-|an+1| =-1=  5
n→ ∞  an     5  . Значит, наш степенной ряд сходится абсолютно в интервале (− 7,3)  (поскольку центр ряда был в точке a = − 2  ).

2. Исследуем сходимость ряда в концах интервала, то есть в точках x = − 7  , x = 3  .
В точке x = − 7  наш ряд превращается в ряд

 ∞      n−1     n   ∞       n−1    n n    ∞      n−1     n   ∞
∑   (− 1)--(−-5)-=  ∑  (−-1)---(−-1)-5- = ∑   (− 1)--(−-1)-=  ∑  − ---1----
     (3n − 1)5n           (3n−  1)5n            (3n − 1)           (3n−  1)
n=0                 n=0                  n=0                 n=0

(поскольку     n−1
(− 1)   и     n
(− 1 )  всегда имеют противоположный знак, в силу того, что n − 1  и n  всегда имеют разную чётность, то в произведении они всегда дают минус единичку)

А ряд ∑∞   --1---
n=0− (3n−1)   расходится как эталонный (его члены имеют тот же порядок, что и члены гармонического ряда  ∞∑  1
    n
n=0  , и можно применить признак сравнения).

В точке x = 3  наш ряд превращается в ряд

 ∞               ∞
∑   (− 1)n−15n  ∑   (− 1)n−-1
    (3n− 1)5n =     (3n − 1)
n=0             n=0

И он сходится по признаку Лейбница, поскольку он является знакочередующимся рядом вида ∞∑  (− 1)nc
n=0      n  , где в нашем случае c  = --1---
 n   (3n−1)   - монотонно убывая стремится к нулю.

Итого, мы можем заключить, что наш ряд сходится на полуинтервале (− 7,3]  .

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!