Processing math: 100%

Обобщённый гармонический ряд

Обобщённым гармоническим рядом называют ряд:n=11nα=1+12α+13α++1nα+

Сходимость обобщённого гармонического ряда

n=11nα,
где α>0. При α=1 получаем гармонический ряд, а он как известно расходится.
При 0<α<1 имеем:Sn(α)=1+12α++1nαn1nα=n1αn
Из этого следует, что Sn(α)+, а из этого следует расходимость ряда.
Теперь рассмотрим случай α>1. Выберем такое натуральное m, что n<2m. Тогда имеем:Sn(α)S2m1(α)=1+(12α+13α)+(14α+15α+16α+17α)+
++(1(2m1)α+1(2m1+1)α++1(2m1)α)
1+21α+(22)1α++(2m1)1α=
=1+21α+(21α)2++(21α)m1=1(21α)m121α
Отсюда следует, что при α>1 имеем Sn(α)1121α, т.е. последовательность частичных сумм ограниченна сверху, и по теореме о сходимости рядов с неотрицательными членами ряд сходится при α>1.

Список Литературы

Тест на проверку знаний по данной теме.

Таблица лучших: Обобщённый гармонический ряд

максимум из 2 баллов
Место Имя Записано Баллы Результат
Таблица загружается
Нет данных

Критерий Коши

Теорема

Для того чтобы ряд n=1an сходился, необходимо и достаточно, чтобы для любого ε>0 существовал такой номер Nε, что для любого n>Nε и при любом натуральном p>0 выполнялось неравенство:|an+1+an+2++an+p|<ε
.

Доказательство

По определению, сходимость ряда эквивалентна сходимости последовательности его частичных сумм Sn. В силу критерия Коши для последовательностей, сходимость последовательности Sn эквивалентна ее фундаментальности. Фундаментальность последовательности Sn означает, ε>0,Nε:nNε,pN|Sn+pSn|<ε. При этом:Sn+pSn=a1++an+an+1++an+p(a1++an)=an+1++an+p, тем самым теорема доказана.
Спойлер

Список Литературы

Тест на проверку знаний по данной теме.

Таблица лучших: Критерий Коши сходимости ряда

максимум из 3 баллов
Место Имя Записано Баллы Результат
Таблица загружается
Нет данных