Trang 1
CHƯƠNG 5: LÍ THUYẾT CHUỖI §1. CHUỖI SỐ I. Đại cương về chuỗi số II. Chuỗi số dương III. Chuỗi đan dấu IV. Chuỗi có số hạng mang dấu bất kì
CHƯƠNG 5: LÍ THUYẾT CHUỖI §1. CHUỖI SỐ I. Đại cương về chuỗi số II. Chuỗi số dương III. Chuỗi đan dấu IV. Chuỗi có số hạng mang dấu bất kì
CHƯƠNG 5: LÍ THUYẾT CHUỖI §1. CHUỖI SỐ I. ĐẠI CƯƠNG VỀ CHUỖI SỐ 1. Định nghĩa: * Cho dãy số thực u . Biểu thức u u ...u ... n 1 2 n gọi là một chuỗi số thực. Kí hiệu u . n n1 u u, ,...,u ,... là các số hạng của chuỗi. 1 2 n u gọi là số hạng tổng quát của chuỗi. n
§1. CHUỖI SỐ * Tổng của n số hạng đầu tiên S u u ...u n 1 2 n gọi là tổng riêng thứ n của chuỗi. * Nếu limS S thì ta nói chuỗi u hội tụ n n n n1 và có tổng là S. Khi đó ta viết u S. n n1 * Nếu limS hoặc không tồn tại thì ta nói chuỗi n n u phân kì. n n1
§1. CHUỖI SỐ * Nếu chuỗi số u hội tụ về S thì đặt n n1 R S S n n R gọi là phần dư thứ n của chuỗi. n * Nhận xét : Chuỗi u hội tụ về S limR 0. n n n1 n
§1. CHUỖI SỐ Ví dụ: 1 1 1 1 1 ... ... n 2 3 n n1 là một chuỗi số ( gọi là chuỗi số điều hòa) ( Gọi là chuỗi số điều hòa vì mỗi số hạng của chuỗi là trung bình điều hòa của hai số hạng hai bên) x ,x 2 Trung bình điều hòa của là 1 2 1 1 x x 1 2
§1. CHUỖI SỐ Ví dụ: 1 1 1 1 Chuỗi 1 ... ... n 2 3 n n1 gọi là chuỗi Riemann với tham số .
§1. CHUỖI SỐ Ví dụ: Xét sự hội tụ của chuỗi số sau: aqk , a 0 (Chuỗi cấp số nhân với công bội q) Giải: k0 aqk a aq aq2 ... aqn1 k0 n1 S a aq ...aqn1 n * Nếu q 1, limS chuỗi phân kì. n n qn 1 * Nếu q 1, S a . n q 1
§1. CHUỖI SỐ * Khi q 1, không tồn tại limqn nên không tồn tại limS n n n Chuỗi phân kì. * Nếu q 1, a Có limqn 0 limS . Chuỗi hội tụ. n n 1q n * Nếu q 1, Có lim qn limS . Chuỗi phân kì. n n n a Vậy chuỗi aqk hội tụ và có tổng là khi q 1, 1q k0 phân kì khi q 1.
§1. CHUỖI SỐ Chẳng hạn, 1 1 3 * Chuỗi hội tụ và có tổng là S . 3k 1 2 k0 1 3 1 1 * Chuỗi hội tụ và có tổng là S 2. 2n 1 n0 1 2 1 n 1 2 * Chuỗi hội tụ và có tổng là S . 2 1 3 n0 1 2
§1. CHUỖI SỐ 1 1 S 2 1. * Chuỗi hội tụ và có tổng là 1 2n n1 1 2 * Chuỗi 2n phân kì. n0 * Chuỗi ( 3) n phân kì. n1
§1. CHUỖI SỐ 1 Ví dụ: Xét sự hội tụ của chuỗi số điều hòa . 1 1 1 n Giải: n1 Có S 1 ... n 2 3 n 1 1 1 1 1 S 1 ... ... 2n 2 3 n n1 2n 1 1 1 1 1 S S ... n. , n 2n n n1 n 2 2n 2n 2 DãyS không có giới hạn hữu hạn. n ( Vì giả sử limS S limS S lim(S S ) 0 ) n n n 2n n 2n n Vậy chuỗi số phân kì.
§1. CHUỖI SỐ 2. Điều kiện cần của chuỗi số hội tụ. Định lí: Nếu chuỗi u hội tụ thì limlimuu 0.0. n nn nn n1 Chứng minh: Giả sử chuỗi u hội tụ và có tổng là S. n n1 Ta có limS S và limS S n n n n1 lim(S S ) 0. Suy ra limu 0. n n n1 n n
§1. CHUỖI SỐ Chú ý: Điều kiện limu 0 chỉ là điều kiện cần của chuỗi số hội tụ, n n không phải là điều kiện đủ để chuỗi số hội tụ. 1 1 Chẳng hạn, lim 0 nhưng chuỗi phân kì. n n n n1
§1. CHUỖI SỐ Ví dụ: Xét sự hội tụ của chuỗi số có số hạng tổng quát sau: u n2 n n. Giải: n n2 nn2 n limu lim lim n n n n2 n n 2 n n n n 1 1 lim 0. Vậy chuỗi đã cho phân kì. n 1 2 1 1 n
§1. CHUỖI SỐ 3.Tính chất của chuỗi số hội tụ * Tính chất 1: Tính hội tụ hay phân kì của chuỗi không đổi khi thay đổi hữu hạn số hạng đầu tiên của chuỗi. CM: Giả sử ta thay đổi k số hạng đầu tiên của chuỗi u (*) n n1 và ta có chuỗi a a ... a u ... u ... (**) 1 2 k k1 n Gọi S ,S lần lượt là tổng riêng thứ n của các chuỗi (*),(**). n n Ta có: S S (u ...u )(a ... a ) S a. n n 1 k 1 k n limS limS a. n n n n Vậy các chuỗi (*), (**) cùng tính chất hội tụ hoặc phân kì.
§1. CHUỖI SỐ * Tính chất 2: Giả sử các chuỗi u , v hội tụ và có tổng lần n n n1 n1 lượt là A B, . Khi đó: * Chuỗi u hội tụ và có tổng là A ( ). n n1 Ta viết u u . n n n1 n1 * Chuỗi (u v ) hội tụ và có tổng là A B. n n n1 Ta viết (u v ) u v . n n n n n1 n1 n1
§1. CHUỖI SỐ II. CHUỖI SỐ DƯƠNG Chuỗi số u , trong đó u 0 với mọi n, n n n1 gọi là chuỗi số dương.
§1. CHUỖI SỐ 1. Điều kiện hội tụ của chuỗi số dương Định lí: Chuỗi số dương u hội tụ dãy tổng riêng S n n n1 của nó bị chặn trên. Chứng minh: Vì SS là dãy tăng nên S hội tụ khi và chỉ khihội tụ khi và chỉ khi nn n nó bị chặn trên.
§1. CHUỖI SỐ 2. Các định lí so sánh Định lí 1: Cho hai chuỗi số dương u , v . n n n1 n1 u v với n n * n n 0 Khi đó: * Nếu v hội tụ thì u hội tụ. n n n1 n1 * Nếu u phân kì thì v phân kì. n n n1 n1
§1. CHUỖI SỐ Chứng minh: Vì tính hội tụ hay phân kì của chuỗi không đổi khi thay đổi hữu hạn số hạng đầu tiên của chuỗi nên ta có thể coi u v với mọi n *. n n Gọi S , S lần lượt là tổng riêng thứ n của các chuỗi n n u , v . Ta có S S, n n n n n n1 n1 * Nếu v hội tụ thì S bị chặn trên n n n1 S bị chặn trên u hội tụ . n n * Nếu … n1
Showing the first 20 pages. Download the document to see it all.
No comments yet. Be the first!
Comments (0)
No comments yet. Be the first!