background image

  Kolokwium II

rok 2011/2012

Zadanie 4 [2p+6p]

a) Podać twierdzenie Cauchy'ego-Hadamarda o promieniu zbieżności szeregu potęgowego.
b) Dla szeregu potęgowego
 

wyznaczyć promień zbieżności, przedział zbieżności oraz zbadać zbieżność w prawym krańcu         
przedziału zbieżności.

Rozwiązanie:

 

a) Twierdzenie Cauchy'ego-Hadamarda: Jeśli dla szeregu potęgowego                    istnieje granica 
(skończona lub nieskończona):
                                                                              lub     

to promień zbieżności tego szeregu wynosi:                    

b) 

1* szukamy promienia zbieżności R

       Zgodnie z twierdzeniem Cauchy'ego-Hadamarda dla

2* określamy przedział zbieżności

3* badamy zbieżność w prawym krańcu przedziały zbieżności, czyli dla x=2

Stosujemy kryterium Leibniza dla szeregów naprzemiennych

1) czy               ?  tak, bo  (         +4) będzie zawsze dodatnie

2) czy ciąg jest malejący?    tak, bo mianownik stale rośnie, a licznik jest stały

3) czy                     ?      tak, bo 

            Wniosek: szereg jest zbieżny dla x=2

Odpowiedź:

 

Promień zbieżności wynosi 1/2, przedział zbieżności to (1;2) oraz w prawym krańcu   

         zbieżności szereg jest zbieżny.

Autor: Michał Z.  Grupa 2

04.12.2013

4

)

3

2

(

)

1

(

1

+

=

n

x

n

n

n

=

0

n

n

n

x

a

λ

=

n

n

n

a

lim

λ

=

+

n

n

n

a

a

1

lim



=

+

+ ∞

=

+ ∞

<

<

=

0

0

0

1

λ

λ

λ

λ

gdy

gdy

gdy

R

2

3

0

=

x

0

>

λ

=

=

=

+

=

+

+

=

+

1

1

1

4

)

2

(

)

2

/

3

(

)

2

(

)

2

(

4

)

3

2

(

4

)

3

2

(

)

1

(

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

x

n

x

n

x

(

)

(

)

4

1

)

2

(

4

)

2

(

1

1

+

+

=

+

=

+

+

n

a

n

a

n

n

n

n

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

2

0

0

1

0

2

4

1

1

8

2

lim

1

1

4

1

2

4

2

2

lim

4

)

2

(

4

1

)

2

(

lim

lim

1

1

=

+

+

+

=





+

+

+

=

+

+

+

=

+

+

+

=

=

+

+

n

n

n

n

n

n

n

n

n

a

a

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

λ

2

1

1

=

=

λ

R

( )

2

,

1

2

1

2

3

,

2

1

2

3

)

,

(

0

0

=

+

=

+

R

x

R

x

(

)

=

=

=

=

+

=

+

=

+

=

+

1

1

1

1

4

)

1

(

)

1

(

4

)

1

(

3

2

2

4

)

1

(

)

3

2

(

4

)

1

(

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

x

n

4

1

+

=

n

a

n

0

>

n

a

n

0

lim

=

n

n

a

0

1

lim

=





n