Iział 4- Ciągi i szeregi |
44- Szeregi funkcyjne 77 |
N jeśli ciąg SN = E fn n—1 |
oo Twierdzenie 4.69. Jeśli szereg E anXq jest zbieżny dla pewnego xq G IR, n=0 oc |
iych możemy stosować )dane dalej kryterium |
zo 7^ 0, to szereg E anXn jesi zbieżny bezwzględnie dla x G (—| rro |, |xo|) oraz n—0 jednostajnie zbieżny w przedziale [—c, c] dla 0 < c < |xo|- oo Dowód. Warunek konieczny zbieżności szeregu E anxo mówi o tym, że n=0 |
hech będzie dany eiąg x)\ ^ an dla n G N, jest zbieżny jednostaj- |
anX(j -> 0. Ponieważ każdy ciąg zbieżny jest ograniczony, zatem istnieje M takie, że |anXo | < M. Zatem dla każdego n G N mamy: ■ |a„x»|<|anxS||^r<M|^|n |
'. Wtedy |sinf2| ^ i 00 E —gir jest zbieżny n=l |
OO n Szereg E M ^ jest szeregiem geometrycznym. Zatem jest on zbieżny, je- n= 1 śli |x| < |xo|. Korzystając z kryterium porównawczego zauważamy, że szereg 00 E anxn jest bezwzględnie zbieżny dla x G ( — |.-ro|, |#o|). Jeżeli x G [—c, c] dla n=0 pewnego 0 < c < aro, to zachodzi nierówność \anxn\ ^ M • Szereg licz- |
wych, tzn. o szeregach |
oc / \ n bowy Y,M{\gg\) jest zbieżny, wobec tego z kryterium Weierstrassa wynika, n-0 ' ' 00 że szereg E anXn jest zbieżny jednostajnie. □ n=0 |
ila których x G IR szepcie szereg (4.14) jest |
Twierdzenie 4.69 mówi więc, że szereg potęgowy zawsze jest zbieżny w pewnym przedziale o środku w 0. Wyjątkiem jest oczywiście przypadek, gdy szereg jest zbieżny tylko dla x = 0. Wtedy przedział redukuje się do jednego punktu {0}. Naturalne jest zatem pytanie o maksymalny przedział zbieżności. |
wielomiany, czyli funk-)Otęgowy to naturalne )iszemy sumę nieskoń- |
oc Definicja 4.70. Jeśli mamy dany szereg potęgowy E anXn. to możemy roz- n—0 oo ważać zbiór 71 = {p G IR+ : E an%n jest zbieżny dla x G (—p, p)}. Jeśli zbiór n—0 |
zn. o zbiór x G IR, dla |
ten jest ograniczony i niepusty, to r = sup 7Z nazywamy promieniem zbieżności tego szeregu. Innymi słowy, promieniem zbieżności szeregu potęgowego |
:o pytanie o dziedzinę pbaczymy w kolejnych pgów potęgowych, np. |
00 E anxn nazywamy taką liczbę r > 0, że szereg ten jest zbieżny dla x G (—r, r), n=0 a rozbieżny dla x G (—oo, —r) U (r, +oc). Jeśli zbiór 7Z jest nieograniczony, co oc oznacza, że szereg E anXn jest zbieżny dla x G IR, to przyjmujemy, że promień n=0 |
rac z leorii funkcji anali-liczkowej: pierwszy skon-l punkcie. |
oo zbieżności r — +oo. Jeśli natomiast zbiór 7Z jest pusty, tzn. szereg E anxn n=0 jest zbieżny tylko dla x — 0, to przyjmujemy r = 0. |