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
Hiển thị 20 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!
Bình luận (0)
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!