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