Математика EN

Тренажёры · Глава 30

Ряды

Сходится ли ряд и как — абсолютно или условно, сумма геометрического ряда, коэффициенты ряда Тейлора и радиус сходимости степенного ряда.

Как решать

Ряд — бесконечная сумма. Он сходится, если частичные суммы стремятся к числу. Первый вопрос — стремятся ли члены к нулю: если нет, ряд точно расходится. Если да, решает признак: сравнение с известным рядом, отношение соседних членов, знакочередование.

По шагам

  1. Необходимое условие: если $a_n \not\to 0$, ряд расходится.
  2. Факториалы и степени — признак Даламбера: предел $\left|\frac{a_{n+1}}{a_n}\right|$ меньше $1$ — сходится, больше $1$ — расходится.
  3. Дроби со степенями $n$ — сравнение с рядом $\sum \frac{1}{n^p}$: он сходится при $p > 1$.
  4. Знакочередующийся ряд: сходится абсолютно, если сходится ряд из модулей; если нет, но модули убывают к нулю — условно (признак Лейбница).
  5. Геометрический ряд суммируется формулой; коэффициенты Тейлора берите из готовых рядов $e^x$, $\sin x$, $\ln(1 + x)$, $\frac{1}{1 - x}$.
Следующий член ряда. Текущий член. Предел отношения. При $q = 1$ признак ничего не говорит — нужен другой. Пример: $\sum \frac{n!}{5^n}$: отношение $\frac{n + 1}{5} \to \infty$ — ряд расходится.

Где ошибаются

  • Считают, что из $a_n \to 0$ следует сходимость: гармонический ряд $\sum \frac{1}{n}$ расходится.
  • При $q = 1$ в признаке Даламбера делают вывод — а признак молчит.
  • Путают абсолютную и условную сходимость: $\sum \frac{(-1)^n}{n}$ сходится условно, а $\sum \frac{(-1)^n}{n^3}$ — абсолютно.
  • В сумме геометрического ряда берут первым членом $b_0$ вместо $b_1$, когда ряд начинается с $n = 1$.

Пример

Главы курса