由一道题目总结幂级数的收敛域问题 |
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由一道题目总结幂级数的收敛域问题
@(微积分) 这个知识点可以联想阿贝尔的12块钱,即收敛区间内绝对收敛,边界需要特别讨论。 函数项级数 ∑∞n=1(2x+1)nn 的收敛域为 [−1,0)⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ 分析:首先想到通用形式是如何求解的。 形如 ∑∞n=0an(x−x0)n 注意变量x的系数是1!很多题目都是在x的系数上做文章,所以要抽出这个系数。其次是 x0 的含义,在满足x系数是1时, x0 是收敛区间的中心。由中心左右扩大半径那么长,都是绝对收敛的区域。这是10块钱的事情。还有两块钱需要特别计算。即 x=x0−R,x=x0+R 两个点代入幂级数,变成常数项级数判敛问题。 注: ρ=limn→∞an+1an,R=1ρ 所以还需要有一个感性的认识是:后项比前项,比值越大,收敛半径越小。即收敛得很快,因此收敛的区间跨度将会越小。 回到题目。 S(x)=∑n=1∞(2x+1)nn=∑n=1∞2n(x+1)nnρ=limn→∞2n+12n⋅n+1n=2,R=1ρ=12且 x0=−12 因此收敛区间为: (−1,0) 再特别看x = -1, x = 0: x = -1时: ∑∞n=1(−1)nn 条件收敛。 x = 0时: ∑∞n=11n 发散。 因此,收敛域是: [−1,0) . |
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