数学|序列、级数和求和

顺序:

它是一组数字,按照一定的规则,以一定的顺序排列。 集合中的每一个数字都被称为序列中的一个项,其长度是序列中的项数。我们可以把序列写成  {a_n}}_{n=1}^{infty} or a_n 有限序列通常由 1. A. 2. A. 3. …. A. N ,无限序列由 1. A. 2. A. 3. …. 无限远。序列{A N }有极限,我们写 displaystylelim_{n	oinfty} a_n = L{a_n	oL} {n	oinfty} . 例如:

null
2, 4, 6, 8 ...., 20 is a finite sequence obtained by adding 2 to the previous number.
10, 6, 2, -2, ..... is an infinite sequence obtained by subtracting 4 from the previous number. 

如果一个序列的项可以用公式来描述,那么这个序列就叫做a 进展 .

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, ....., is a progression called the Fibonacci sequence in which each term 
is the sum of the previous two numbers.

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定理:

定理1 :给定顺序 {a_n} 如果我们有一个函数 f(x) 以至于 f(n) = a_ndisplaystylelim_{x	oinfty} f(x) = L 然后 displaystylelim_{n	oinfty} a_n = L. 这个定理基本上告诉我们,序列的极限,就像函数的极限一样。

定理2(挤压定理) :如果 a_nleq c_nleq b_n 对于所有n>n对于某些n和 lim_{n	oinfty} a_n = lim_{n	oinfty} b_n = L 然后 lim_{n	oinfty} c_n = L.

定理3 :如果 lim_{n	oinfty}mid a_nmid = 0 然后 lim_{n	oinfty} a_n = 0 . 注意,为了使这个定理成立,极限必须为零,对于极限不为零的序列,它不起作用。

定理4 :如果 displaystylelim_{n	oinfty} a_n = L 功能呢 F 持续的 L 然后 displaystylelim_{n	oinfty}f(a_n) = f(L)

定理5 :序列 {r^n} 如果 -1 < r leq 1 对于 r的所有其他值。同样, 图片[18]-数学|序列、级数和求和-yiteyi-C++库 这个定理是一个有用的定理,它给出了偶尔出现的序列的收敛/发散和值(当它收敛时)。

属性:

如果 (a_n)(b_n) 是收敛序列,具有以下特性:

  • displaystylelim_{n	oinfty} (a_n pm b_n) = displaystylelim_{n	oinfty} a_n pm displaystylelim_{n	oinfty} b_n

  • displaystylelim_{n	oinfty} ca_n = cdisplaystylelim_{n	oinfty} a_n

  • displaystylelim_{n	oinfty} (a_n  b_n) = Big(displaystylelim_{n	oinfty} a_nBig)Big(displaystylelim_{n	oinfty} b_nBig)

  • displaystylelim_{n	oinfty} {a_n}^p = Big[displaystylelim_{n	oinfty} a_nBig]^p 假如 a_n geq 0

    最后一个属性是 图片[26]-数学|序列、级数和求和-yiteyi-C++库

    系列:

    级数就是序列中各个项的总和。 如果序列是 a_1, a_2, a_3, ....a_n 表情 a_1 + a_2 + a_3 + ....+ a_n 被称为与之相关的系列。系列由“S”或希腊符号表示 displaystylesum_{n=1}^{n}a_n .级数可以是有限的,也可以是无限的。 例如:

    5 + 2 + (-1) + (-4) is a finite series obtained by subtracting 3 from the previous number.
    1 + 1 + 2 + 3 + 5 is an infinite series called the Fibonacci series obtained from the 
    Fibonacci sequence.
    

    如果部分和序列是收敛序列(即其极限存在且有限),则该序列也被称为收敛序列 会聚性的 i、 e.如果 displaystylelim_{n	oinfty} S_n = L 然后 displaystylesum_{n=1}^infty} a_n = L .同样,如果部分和序列是发散序列(即如果 displaystylelim_{n	oinfty} a_n eq 0 或者它的极限不存在,或者是正负无穷大),那么这个级数也叫做发散级数。

    属性:

  • 如果 displaystylesum_{n=1}^infty} a_n = Adisplaystylesum_{n=1}^infty} b_n = B 那么是收敛级数吗 displaystylesum_{n=1}^infty} (a_n + b_n) = A + B

  • 如果 displaystylesum_{n=1}^infty} a_n = Adisplaystylesum_{n=1}^infty} b_n = B 那么是收敛级数吗 displaystylesum_{n=1}^infty} (a_n - b_n) = A - B

  • 如果 displaystylesum_{n=1}^infty} a_n = A 那么是收敛级数吗 displaystylesum_{n=1}^infty} ca_n = cA

  • 如果 displaystylesum_{n=1}^infty} a_n = Adisplaystylesum_{n=1}^infty} b_n = B 是收敛级数,如果 a_nleq b_n 为了所有人 in 那么 Aleq B

    定理:

  • 定理1(比较测试) : 认为  0leq a_nleq b_n 对于 ngeq k 对一些k.那么 (1) 融合 displaystylesum_{n=1}^infty} b_n 这意味着 displaystylesum_{n=1}^infty} a_n. (2) 融合 displaystylesum_{n=1}^infty} a_n 这意味着 displaystylesum_{n=1}^infty} b_n.

  • 定理2(极限比较试验) : 允许 a_ngeq 0 b_n > 0 ,假设 displaystylelim_{n	oinfty}frac{a_n}{b_n} = L > 0 然后 displaystylesum_{n=0}^infty} a_n 当且仅当 displaystylesum_{n=0}^infty} b_n 汇聚。

  • 定理3(比率检验) : 假设存在以下限制:, M = displaystylelim_{n	oinfty}frac{|a_n+1|}{|a_n|} 然后 (1) 如果 M < 1 Rightarrow displaystylelim_{n	oinfty}a_n 汇聚 (2) 如果 M > 1 Rightarrow displaystylelim_{n	oinfty}a_n 分歧 (3) 如果 M = 1 Rightarrow displaystylelim_{n	oinfty}a_n 可能会趋同或分歧

  • 定理4(根检验) : 假设存在以下限制:, M = displaystylelim_{n	oinfty}sqrt[n]{|a_n|} 然后 (1) 如果 M < 1 Rightarrow displaystylelim_{n	oinfty}a_n 汇聚 (2) 如果 M > 1 Rightarrow displaystylelim_{n	oinfty}a_n 分歧 (3) 如果 M = 1 Rightarrow displaystylelim_{n	oinfty}a_n 可能会趋同或分歧

  • 定理5(绝对收敛性检验) : 连续剧 displaystylesum_{n=1}^infty}a_n 据说是 绝对收敛 如果这个系列 displaystylesum_{n=1}^infty}|a_n| 汇聚。

  • 定理6(条件收敛性检验) : 连续剧 displaystylesum_{n=1}^infty}a_n 据说是 条件收敛 如果这个系列 displaystylesum_{n=1}^infty}|a_n| 分歧,但系列 displaystylesum_{n=1}^infty}a_n 汇聚。

  • 定理7(交替串联试验) : 如果 a_0geq a_1geq a_2geq ....geq 0displaystylelim_{n	oinfty}a_n = 0 “交替系列” a_0-a_1+a_2-a_3+.... = displaystylesum_{n=1}^infty}(-1)^n a_n 将汇聚。

    系列问题

    总结:

    求和是一系列数字的相加。它是一种方便而简单的速记形式,用于给出变量值总和的简明表达式。 求和符号, displaystylesum_{i=m}^{n} a_i ,指示我们对序列中的元素求和。被求和序列的一个典型元素出现在求和符号的右侧。

    属性:

  • displaystylesum_{i=m}^{n} ca_i = cdisplaystylesum_{i=m}^{n}a_i 其中c是任意数。所以,我们可以从求和中求出常数。

  • displaystylesum_{i=m}^{n} (a_ipm b_i) = displaystylesum_{i=m}^{n} a_i pmdisplaystylesum_{i=m}^{n} b_i 所以我们可以将求和分解为求和或求差。

    请注意,虽然我们可以像上面提到的那样分解总和和差值,但我们不能对产品和商做同样的事情。换句话说,

    图片[76]-数学|序列、级数和求和-yiteyi-C++库

  • displaystylesum_{i=m}^{n}a_i = displaystylesum_{i=m}^{j}a_i +displaystylesum_{i=j+1}^{n}a_i ,表示任何自然数 mleq j < j + 1leq n .

  • displaystylesum_{i=1}^{n}c = c+c+c+c....+(n times) = nc .如果求和的参数是常数,那么求和就是极限范围值乘以常数。

    例如:

    1) Sum of first n natural numbers: displaystylesum_{i=1}^{n}i = 1+2+3+....+n = frac{n(n+1)}{2}.
    
    2) Sum of squares of first n natural numbers: 
    displaystylesum_{i=1}^{n}i^2 = 1^2+2^2+3^2+....+n^2 = frac{n(n+1)(2n+1)}{6}.
    
    3) Sum of cubes of first n natural numbers: 
    displaystylesum_{i=1}^{n}i^3 = 1^3+2^3+3^3+....+n^3 = Bigg(frac{n(n+1)}{2}Bigg)^2.
    
    4) The property of logarithms: 
    displaystylesum_{i=1}^{n}log i = log 1+log 2+log 3+....+log n = log n!.
    
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THE END
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