级数是高数中的重要知识,而关于级数比较关心的问题就是收敛问题,例如求收敛半径,求收敛域等。
工具/原料:级数基础知识、极限知识
1、确定级数的系数通项表达式
2、根据系数通项表达式得到第n+1个系数的表达式
3、利用收敛半径公式,带入系数表达式求收敛半径R
4、在原级数中带入x=-R判断x=-R处左端点的收敛性
5、在原级数中带入x=R判断x=R处右端点的收敛性
6、综合左右端点收敛性和收敛半径得到级数的收敛域
先求收敛半径,为2
再求端点处的敛散性
x=2时,发散
x=-2时,收敛
所以,收敛域为[-2,2)
过程如下:
后面不是等于 1/3,而是 → 1/3 (n → ∞) ,
所以收敛半径 R = 3 ,
当 x = 3 时显然是调和级数,发散;
当 x = -3 时是交错级数,收敛;
因此收敛域为 [-3,3)。
收敛数列:
令{ }为一个数列,且A为一个固定的实数,如果对于任意给出的b>0,存在一个正整数N,使得对于任意n>N,有| -A|<b恒成立,就称数列{ }收敛于A(极限为A),即数列{ }为收敛数列。
函数收敛:
定义方式与数列收敛类似。柯西收敛准则:关于函数f(x)在点x0处的收敛定义。对于任意实数b>0,存在c>0,对任意x1,x2满足0<|x1-x0|<c,0<|x2-x0|<c,有|f(x1)-f(x2)|<b。
收敛的定义方式很好的体现了数学分析的精神实质。
如果给定一个定义在区间i上的函数列,u1(x), u2(x) ,u3(x)......至un(x)....... 则由这函数列构成的表达式u1(x)+u2(x)+u3(x)+......+un(x)+......⑴称为定义在区间i上的(函数项)无穷级数,简称(函数项)级数。
扩展资料:
能收敛也可能发散。如果级数(2)发散,就称点x0是函数项级数(1)的发散点。函数项级数(1)的收敛点的全体称为他的收敛域 ,发散点的全体称为他的发散域 对应于收敛域内任意一个数x,函数项级数称为一收敛的常数项 级数 ,因而有一确定的和s。
这样,在收敛域上 ,函数项级数的和是x的函数S(x),通常称s(x)为函数项级数的和函数,这函数的定义域就是级数的收敛域,并写成S(x)=u1(x)+u2(x)+u3(x)+......+un(x)+......把函数项级数 ⑴ 的前n项部分和 记作Sn(x),则在收敛域上有lim n→∞Sn(x)=S(x)。
记rn(x)=S(x)-Sn(x),rn(x)叫作函数级数项的余项 (当然,只有x在收敛域上rn(x)才有意义,并有lim n→∞rn (x)=0。
参考资料:百度百科——收敛