Ряды с членами произвольного знака

Содержание

Слайд 2

ТЕОРЕМА. (ПРИЗНАК ЛЕЙБНИЦА) Если члены знакочередующегося ряда убывают по абсолютной величине

ТЕОРЕМА. (ПРИЗНАК ЛЕЙБНИЦА)

Если члены знакочередующегося ряда убывают по абсолютной величине

и предел

его общего члена при

равен нулю:

то ряд сходится, а его сумма не
превышает его первого члена.

Слайд 3

Доказательство: Рассмотрим последовательность частичных сумм четного числа членов при n=2m: Эта

Доказательство:

Рассмотрим последовательность частичных сумм четного числа членов при n=2m:

Эта последовательность возрастает,

т.к. с ростом n увеличивается число положительных слагаемых в скобках.
Эта последовательность также ограничена, поскольку
Слайд 4

Поэтому последовательность S2m имеет предел: В неравенстве (1) переходим к пределу:

Поэтому последовательность S2m имеет предел:

В неравенстве (1) переходим к пределу:

Слайд 5

Теперь рассмотрим последовательность частичных сумм нечетного числа членов при n=2m+1: Переходим

Теперь рассмотрим последовательность частичных сумм нечетного числа членов при n=2m+1:

Переходим к

пределу:

Так как при любом n (четном и нечетном)

то ряд сходится.

Слайд 6

ПРИМЕР. Исследовать сходимость ряда

ПРИМЕР.

Исследовать сходимость ряда

Слайд 7

Решение: Проверим выполнение признака Лейбница: 1 Члены ряда убывают по абсолютной величине: 2 Ряд сходится.

Решение:

Проверим выполнение признака Лейбница:

1

Члены ряда убывают по абсолютной величине:

2

Ряд сходится.

Слайд 8

СЛЕДСТВИЕ: Погрешность при приближенном вычислении суммы сходящегося знакочередующегося ряда, удовлетворяющего условиям

СЛЕДСТВИЕ:

Погрешность при приближенном вычислении
суммы сходящегося знакочередующегося ряда,
удовлетворяющего условиям теоремы
Лейбница, по

абсолютной величине не
превышает абсолютной величины первого
отброшенного члена.
Слайд 9

Доказательство: По формуле: Где Sn – сумма первых n членов ряда;

Доказательство:

По формуле:

Где Sn – сумма первых n членов ряда;
rn –

n-ый остаток ряда

Полагаем приближенно:

При этом мы допускаем погрешность, равную rn.

При четном n n-ый остаток знакочередующегося ряда имеет вид:

Слайд 10

Этот ряд удовлетворяет всем условиям теоремы Лейбница и его сумма не

Этот ряд удовлетворяет всем условиям теоремы Лейбница и его сумма не

превосходит первого члена:

При нечетном n n-ый остаток знакочередующегося ряда имеет вид:

Его сумма отрицательна:

Следовательно, для любого n

Слайд 11

2. Знакопеременные ряды Знакопеременным называется ряд, в котором каждый член может

2. Знакопеременные ряды

Знакопеременным называется ряд, в котором
каждый член может быть как

положительным, так и отрицательным:
Слайд 12

ТЕОРЕМА. ( достаточный признак сходимости ) Если ряд, составленный из абсолютных

ТЕОРЕМА. ( достаточный признак сходимости )

Если ряд, составленный из абсолютных величин

членов знакопеременного ряда

сходится, то сходится и данный ряд.

Слайд 13

Доказательство: Пусть - сумма абсолютных величин членов ряда со знаком «+»;

Доказательство:

Пусть

- сумма абсолютных величин членов

ряда со знаком «+»;

Пусть

-

сумма абсолютных величин членов

ряда со знаком «-».

Тогда частичная сумма знакопеременного ряда

Частичная сумма ряда, состоящего из модулей:

Слайд 14

Ряд, состоящий из модулей, по условию сходится, следовательно существует конечный предел:

Ряд, состоящий из модулей, по условию сходится, следовательно существует конечный предел:


Последовательности

возрастают и ограничены, поскольку

Следовательно существуют пределы

и

Ряд сходится.

Слайд 15

Ряд называется абсолютно сходящимся, если сходится как сам ряд, так и

Ряд называется абсолютно сходящимся,
если сходится как сам ряд, так и

ряд,
составленный из абсолютных величин его
членов.

Ряд называется условно сходящимся,
если сам ряд сходится, а ряд,
составленный из абсолютных величин его
членов - расходится.

Слайд 16

Свойства абсолютно и условно сходящихся рядов различны. Абсолютно сходящиеся ряды можно

Свойства абсолютно и условно сходящихся рядов различны.

Абсолютно сходящиеся ряды можно складывать,

перемножать, переставлять местами члены ряда.
Слайд 17

ПРИМЕРЫ. Исследовать ряд на абсолютную и условную сходимость: 1

ПРИМЕРЫ.

Исследовать ряд на абсолютную и условную сходимость:

1

Слайд 18

Решение: Рассмотрим ряд, составленный из абсолютных значений членов данного ряда: Это

Решение:

Рассмотрим ряд, составленный из абсолютных значений членов данного ряда:

Это гармонический ряд,

который расходится, следовательно абсолютной сходимости нет.
Исследуем ряд на условную сходимость по признаку Лейбница:
Слайд 19

1 Члены ряда убывают по абсолютной величине: 2 Ряд условно сходится.

1

Члены ряда убывают по абсолютной величине:

2

Ряд условно сходится.

Слайд 20

Исследовать ряд на абсолютную и условную сходимость: 2

Исследовать ряд на абсолютную и условную сходимость:

2

Слайд 21

Решение: Рассмотрим ряд, составленный из абсолютных значений членов данного ряда: Это

Решение:

Рассмотрим ряд, составленный из абсолютных значений членов данного ряда:

Это обобщенный гармонический

ряд, который сходится при α>1, следовательно исходный ряд будет сходится абсолютно.
При α<1 ряд расходится, следовательно исследуем ряд на условную сходимость по признаку Лейбница: