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《冪級(jí)數(shù)的和函數(shù)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、冪級(jí)數(shù)的和函數(shù)一、冪級(jí)數(shù)的運(yùn)算:∞∞nn設(shè)∑axn?與∑bxn?兩個(gè)冪級(jí)數(shù),收斂半徑分別為R1,R2,則在它們n=0n=0的公共收斂域內(nèi)可以進(jìn)行如下的四則運(yùn)算:i加法和減法:∞∞∞nnn∑∑λμaxnn?±?bx=∑()λμabnn±xnn==00n=0其中λ、μ為常數(shù)。當(dāng)R≠R時(shí),上式的收斂半徑為12R=min{RR12,}ii乘法和除法:∞∞∞nnn∑∑∑axnn?=bxcx0nnn===000其中cannn=01ba++b?1???+anb1二、和函數(shù):∞∞n設(shè)nSx()=∑axn∑axn的收斂半徑
2、為R(R>0),為和函數(shù),則有以下性質(zhì)n=0n=0成立i和函數(shù)在(-R,+R)內(nèi)可導(dǎo),并且有逐項(xiàng)求導(dǎo)公式:∞∞nn?1Sx′′()(==∑∑axnn)naxnn==00且,同時(shí)求導(dǎo)之后,冪級(jí)數(shù)的收斂半徑不變。ii由此,和函數(shù)S(x)在(-R,+R)內(nèi)任意次可導(dǎo),并有逐項(xiàng)求導(dǎo)公式:∞()kn()kSx()(=∑anx)n=0∞nk?=?∑nn(1)(2n?)(???nk?+1)axnn=0它的收斂半徑仍然為R。iii在(-R,+R)內(nèi)逐項(xiàng)積分公式成立xx∞∞nnan+1∫∫Stdt()==∑∑atdtnx0
3、0nn==00n+1并且,逐項(xiàng)積分后收斂半徑也不變∞iv若冪級(jí)數(shù)n∑axn在X=R(-R)出收斂,則該冪級(jí)數(shù):n=0∞n(A)lim()Sx=∑aRnxR→?n=0∞nlim()Sx=?∑aRn()xR→+n=0(B)可以在[0,R]或者[-R,0]上逐項(xiàng)積分,即:R∞ann+1∫Sxdx()=∑R0n=0n+10∞?ann+1∫Sxdx()=?∑()R?Rn=0n+1(C)逐項(xiàng)求導(dǎo)之后的級(jí)數(shù)∞∞nn?1Sx′′()(==∑∑axnn)naxnn==00在X=R(-R)處可能發(fā)散?!蓿―)若n∑axn在X
4、=R(-R)處發(fā)散,則逐項(xiàng)n=0求導(dǎo)之后的級(jí)數(shù)在X=R(-R)一定發(fā)散。∞(E)若n∑axn在X=R(-R)處發(fā)散,則逐項(xiàng)n=0求積分之后的級(jí)數(shù)xx∞∞nnan+1∫∫Stdt()==∑∑atdtnx00nn==00n+1在X=R(-R)可能收斂。三、和函數(shù)的性質(zhì):∞n(1)性質(zhì)1:設(shè)冪級(jí)數(shù)∑axn的收斂半徑為R(R>0),n=0則其和函數(shù)S(x)在區(qū)間(-R,+R)連續(xù),如果冪級(jí)數(shù)在X=R或者-R也收斂,則其和函數(shù)在R或者-R也連續(xù)。(2)性質(zhì)2:和函數(shù)求導(dǎo)公式(3)性質(zhì)3:和函數(shù)求積分公式四、冪級(jí)數(shù)的
5、求和:第一.步:經(jīng)過(guò)適當(dāng)變性,對(duì)和函數(shù)求導(dǎo)。第二.步:然后對(duì)導(dǎo)函數(shù)求積分。第三.步:確定和函數(shù)的定義域(根據(jù)和函數(shù)性質(zhì)(1))五、補(bǔ)充知識(shí):12n(1)=++1(xx+???+x+????<<1x1)1?x12nn(2)=?+1(xx????+?1)x+????<<(1x1)1+x