Badanie zbieżności i rozbieżności szeregów – Twierdzenia.
Załóżmy że szeregi i są zbieżne, a ich sumy to odpowiednio i . Wtedy:
(1): Szereg jest zbieżny i . Dla dowolnej stałej .
(2): jest zbieżny i .
Załóżmy że szeregi i sa zbieżne, przy czym szereg jest zbieżny bezwzględnie, wtedy następujący szereg:
(gdzie )
jest zbieżny oraz .
Jeśli szereg jest zbieżny, to jego wyraz ogólny zbiega do zera (tzn. ). Najczęściej stosujemy to TW. w nieco innej wersji, mianowicie: jeśli granica nie istnieje, bądź nie jest równa zeru, to szereg jest rozbieżny.
Jeśli szereg jest zbieżny, to zbieżny jest również szereg
Dane są szeregi o wyrazach nieujemnych: , .
(1): jeśli jest zbieżny i dla odpowiednio dużych zachodzi nierówność: . Wtedy szereg jest zbieżny.
(2): jeśli jest rozbieżny i dla odpowiednio dużych zachodzi nierówność: . Wtedy szereg jest rozbieżny.
Dane są szeregi i o wyrazach dodatnich. Rozważamy granicę:
(1): Jeśli to szereg jest zbieżny dokładnie wtedy gdy zbieżny jest . Tzn. są one albo oba zbieżne, albo oba rozbieżne.
(2): Jeśli oraz szereg jest zbieżny, to szereg jest zbieżny.
(3): Jeśli oraz szereg jest zbieżny, to szereg jest zbieżny.
Uwaga, to twierdzenie możemy też stosować dla szeregów o wyrazach ujemnych, lub nawet gdy od pewnego miejsca wyrazy ciągów i są stale tego samego znaku.
Niech dany będzie szereg . Załóżmy, że istnieje granica . Wtedy:
(1): Jeśli to szereg ten jest zbieżny,
(2): Jeśli to szereg ten jest rozbieżny,
(3): Jeśli to przypadek jest wątpliwy.
Niech dany będzie szereg . Załóżmy, że istnieje granica . Wtedy:
(1): Jeśli to szereg ten jest zbieżny,
(2): Jeśli to szereg ten jest rozbieżny,
(3): Jeśli to przypadek jest wątpliwy.
Dany jest szereg , taki że ciąg jest od pewnego miejsca malejący i zbiega do zera. Wtedy szereg jest zbieżny wtedy i tylko wtedy gdy zbieżny jest .
Niech dane będą ciągi , , takie że ciąg jest od pewnego miejsca malejący i zbiega do zera, a ciąg sum częściowych jest ograniczony. Wtedy szereg jest zbieżny.
Niech dany będą ciągi , taki że wyrazy od pewnego miejsca maleją i ciąg ten zbiega do zera. Wtedy szereg jest zbieżny.
Uwaga: to kryterium jest specjalnym przypadkiem kryterium Dirichleta.
Załóżmy, że szereg jest zbieżny, a ciąg monotoniczny i ograniczony. Wtedy szereg jest zbieżny.
jest zbieżny dla i rozbieżny w przeciwnym przypadku.
jest rozbieżny
jest zbieżny
jest zbieżny dla i rozbieżny dla .
Niech funkcja będzie określona w pewnym przedziale (gdzie ) oraz niech f jest od pewnego miejsca malejąca i przyjmuje jedynie wartości dodatnie. Wtedy całka jest zbieżna wtedy i tylko wtedy gdy zbieżny jest szereg