Processing math: 100%

Свойства сходящихся рядов

Свойство 1

Если ряды

n=1an (1) и n=1bn (2)

сходятся, и их суммы равны соответственно S, σ, то α,βϵR ряд

n=1(αan+βbn) (3)

сходится, при этом его сумма τ=αS+βσ.

Доказательство.

Пусть Sn,σn,τn n-е частичные суммы соответственно рядов (1), (2), (3). Тогда τn=αSn+βσn. Поскольку {Sn} и {σn} сходятся, то последовательность {τn} имеет конечный предел по свойству сходящихся последовательностей, то есть ряд (3) сходится и справедливо τ=αS+βσ.

Замечание:

Если ряды (1) и (2) расходятся, то о сходимости ряда (3) ничего утверждать нельзя. Ряд может быть сходящимся, а может быть расходящимся.

Например:

  1. n=1n и n=1n — расходятся, и
    n=1(n+n) расходится.
  2. n=1n и n=1(n) — расходятся, но
    n=1(nn)=0 сходится.

Свойство 2

Если сходится ряд n=1an (1), то tϵN сходится ряд n=t+1an. (2)

Данный ряд называют t-м остатком ряда (1). Верно и обратное: если при фиксированном t ряд (2) сходится, тогда и ряд (1) сходится.

Доказательство.

Пусть ni=1ai=Snn-я частичная сумма ряда (1) и t+kj=1aj=σ(t)kk-я частичная сумма ряда (2). Тогда
Sn=St+σ(t)k, где n=t+k. (*)

Если ряд (1) сходится, то limnSn, причем конечный, таким образом из равенства (*) следует, что при фиксированном t существует конечный предел последовательности {σ(t)k} при k, то есть ряд (2) сходится.

Обратное утверждение: если limkσ(t)k и он конечен при фиксированном t, то существует конечный limnSn.

Замечание:

Свойство утверждает, что сходимость ряда не изменится, если отбросить конечное число членов ряда.

Свойство 3

Если ряд n=1an (1) сходится, то ряд j=1bj (2), полученный путем группировки членов ряда (1) без изменения порядка их расположения, также сходится и его сумма равна сумме ряда (1).

Доказательство.

Пусть b1=a1++ak1
b2=ak1+1++ak2

….

bj=akj1++akj,

где jϵN, {kj} — строго возрастающая последовательность натуральных чисел.

Пусть nk=1ak=Sn, mj=1bj=σm, тогда σm=Skm. Так как {σm}-подпоследовательность сходящейся последовательности {Sn}, то limmσm=S, где S-сумма ряда (1).

Литература

Свойства сходящихся рядов

Тест на проверку знаний свойств сходящихся рядов.

Свойства сходящихся рядов: 1 комментарий

  1. — Ни одной ссылки на другие страницы сайта или сайты в сети. Это такой оторванный от всего материал, что даже с Вашей второй публикацией не связан?
    — Точка в названии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *