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1、第7讲无穷级数(2)台州职业技术学院数学教研室（1）理解级数收敛、发散的概念和级数的基本性质.掌握级数收敛的必要条件.（2）熟记几何级数复习要求—数项级数调和级数与p-级数的敛散性.会用正项级数的比较审敛法与比值审敛法判别正项级数的敛散性.（3）理解任意项级数绝对收敛与条件收敛的概念，会用莱布尼茨(Leibnitz)判别法判别交错级数的敛散性.（4）理解幂级数、幂级数收敛及和函数的概念.会求幂级数的收敛半径和收敛区间.（5）掌握幂级数的和、差、积的运算.（6）掌握幂级数在其收敛区间内的基本性质：和函数是连续的、和函数可以逐项求导及和函数可以逐项积分.（7）熟记ex，sinx，
2、cosx，ln（1+x），1/（1-x）的麦克劳林（Maclaurin）级数，会将一些简单的初等函数展开为x-x0的幂级数.复习要求—幂级数幂级数一.函数项级数二.幂级数及其敛散性三.幂级数的运算1.函数项级数的定义设有一函数序列为定义在区间I上的函数项级数.一、函数项级数函数项级数可以利用常数项级数的知识来处理函数项级数2.函数项级数的敛散性的收敛点.的发散点.它的收敛域,记为D.它的发散域.3.函数项级数的和函数为函数项级数的和函数.称函数项级数的前n项之和为其部分和：不论级数在点处是否收敛,均可写出其部分和.如果级数在点处收敛,则有4.函数项级数敛散性判别可以适当地运用
3、常数项级数的敛散性判别法,判别函数项级数的敛散性.特别注意比较判别法的应用.并求其收敛域.即原级数在整个实数域上是绝对收敛的.所求收敛域为解例1的敛散性,并求其收敛域.这是等比级数.故该级数的收敛域为:解例2形如的级数称为幂级数,其中,称为幂级数的系数.1.幂级数的定义二.幂级数及其敛散性幂级数的一般形式为当幂级数收敛时,由可知,不论“和函数”多么复杂,我们可以用多项式来近似它.当n的值充分大时,这种代替可达到相当的精度.由此可联想到什么？2.幂级数的敛散性首先进行分析：则由收敛的必要条件,有而有极限的量必有界,故它是收敛的,结论:（）收敛以上分析结论的图示:（）发散若在外部
4、一点收敛,会怎么样？若在内部一点收敛,会怎么样？不怎么样推出则由上面的分析可知,所有满足这与假设矛盾.该矛盾说明:当原级数发散.由以上的分析发现：既有收敛点,又有发散点,则从坐标原点开始沿数轴往右(左)走,最初只可能遇到它的收敛点,然后就会只遇到它的发散点,这两部分的分界是关于坐标原点对称的,幂级数在分界点处可能收敛,也可能发散.现将以上的分析用图表示出来.（）收发幂级数在一个以坐标原点为中心的对称区间内收敛,在此区间外发散,在区间端点处幂级数可能收敛,也可能发散.当幂级数仅在阿贝尔定理幂级数敛散性定理都存在一个非负幂级数的收敛半径我们称上述定理中的非负数R为幂级数的收敛半径
5、.如何求收敛半径？求收敛半径的定理由比值判别法：讨论要证故此时幂级数发散,仅当例3解综上所述,得:谁的收敛半径？例4解由交错级数判别法,可知此时级数收敛.例5解由级数收敛的必要条件,可知综上所述,这是一个缺项的幂级数,不能直接运用求幂级数收敛半径的计算公式.今后遇到这类级数应该按照函数项级数的情形处理,通常是采用下列方法例6解幂级数的运算幂级数的四则运算幂级数的解析运算三.幂级数的运算幂级数的四则运算设有两个幂级数则有以下运算规则1.加、减法2.乘法(对角线法)就是说,在两个幂级数的公共收敛区间上可以像多项式那样进行加、减、乘的运算.由收敛的必要条件知原级数发散.例7解专升本
6、辅导课程无穷级数（4）台州职业技术学院数学教研室函数展开为幂级数一、幂级数的解析运算三、函数展开为幂级数四、函数展开为幂级数应用举例函数展开为幂级数二、泰勒级数一、幂级数的解析运算1幂级数的和函数在其收敛区间内是连续的在收敛区间端点处是指和函数的左、右连续性.幂级数的解析运算2幂级数在其收敛区间内具有逐项可积性在幂级数的收敛区间内,其和函数连续,故幂级数的和函数在收敛区间内可积,当然,幂级数也在其收敛区间内可积.逐项积分得到的新幂级数与原幂级数具有相同的收敛半径,但端点处的敛散性可能改变.首项为x,公比为x.例1解符合积分要求了分析例2等比级数例2解幂级数的解析运算3幂级数在
7、其收敛区间内具有逐项可导性逐项求导得到的新幂级数与原幂级数具有相同的收敛半径,但要注意：由于常数的导数为零,故有些幂级数在求导后要改变下标的起始值.例3解由幂级数在其收敛区间内的逐项可导性,得例4分析练习题练习题答案在收敛区间内对幂级数逐项求导、逐项积分后,得到一个新的幂级数,且它与原幂级数具有相同的收敛半径.如有必要,可对它连续进行逐项求导和逐项积分.就是说,在收敛区间内幂级数的和函数具有任意阶的导数及任意次的可积性.幂级数的性质多好啊！如何将函数表示为幂级数?怎么做？二、泰勒级数将函数展开为幂级数得
