2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Область сходимости функционального ряда
Сообщение27.10.2009, 17:46 


12/04/09
27
Нижний Новгород
Добрый вечер, возникла проблема с исследованием области сходимости следующего функционального ряда:

$$ \sum_{n=1}^{\infty} \frac{x \cdot (x-1)\cdot \ldots \cdot (x-(n-1))}{n^p \cdot n!} $$
В точках из $\mathbb{N} \cup \lbrace 0 \rbrace$ сходимость очевидна.
Применяю признак Гаусса, получаю:

$$ \frac{\vert a_n \vert}{\vert a_{n+1} \vert} = 1 + \frac{p+1+x}{n} + \frac{\theta _{n}}{n^2} $$

При $p+1+x>1$ ряд сходится абсолютно; при $p+1+x<0$ модуль общего члена монотонно возрастает, следовательно общий член ряда не стремится к нулю. При $0<p+1+x \leq 1$ общий член монотонно убывает; если показать, что общий член при таком соотношении параметров стремится к нулю, то ряд будет сходиться условно как ряд Лейбница, но как раз с этим и возникает проблема.

Также, если представлять общий член в виде произведения $a_n = \frac{1}{n^p}$ и $b_n= \frac{x \cdot (x-1)\cdot \ldots \cdot (x-(n-1))}{n!}$, то можно применить признаки Дирихле или Абеля: при $0<x+1 \leq 1$ второй ряд сходится как ряд Лейбница, при $\forall p \geq 0$ первый ряд монотонно убывает к нулю.
С остальной частью исследования у меня возникают проблемы.

 Профиль  
                  
 
 Область сходимости функционального ряда
Сообщение27.10.2009, 17:46 


12/04/09
27
Нижний Новгород

(Дубль)

Добрый вечер, возникла проблема с исследованием области сходимости следующего функционального ряда:

$$ \sum_{n=1}^{\infty} \frac{x \cdot (x-1)\cdot \ldots \cdot (x-(n-1))}{n^p \cdot n!} $$
В точках из $\mathbb{N} \cup \lbrace 0 \rbrace$ сходимость очевидна.
Применяю признак Гаусса, получаю:

$$ \frac{\vert a_n \vert}{\vert a_{n+1} \vert} = 1 + \frac{p+1+x}{n} + \frac{\theta _{n}}{n^2} $$

При $p+1+x>1$ ряд сходится абсолютно; при $p+1+x<0$ модуль общего члена монотонно возрастает, следовательно общий член ряда не стремится к нулю. При $0<p+1+x \leq 1$ общий член монотонно убывает; если показать, что общий член при таком соотношении параметров стремится к нулю, то ряд будет сходиться условно как ряд Лейбница, но как раз с этим и возникает проблема.

Также, если представлять общий член в виде произведения $a_n = \frac{1}{n^p}$ и $b_n= \frac{x \cdot (x-1)\cdot \ldots \cdot (x-(n-1))}{n!}$, то можно применить признаки Дирихле или Абеля: при $0<x+1 \leq 1$ второй ряд сходится как ряд Лейбница, при $\forall p > 0$ общий член первого ряда монотонно убывает к нулю.
С остальной частью исследования у меня возникают проблемы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Область сходимости функционального ряда
Сообщение27.10.2009, 18:25 
Модератор


16/01/07
1567
Северодвинск
 !  Jnrty:
Voodoo Man, предупреждение за дублирование тем и сообщений. Пока - неофициально. Темы объединяю.

 Профиль  
                  
 
 Re: Область сходимости функционального ряда
Сообщение27.10.2009, 20:22 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Voodoo Man в сообщении #255585 писал(а):
В точках из $\mathbb{N} \cup \lbrace 0 \rbrace$ сходимость очевидна.
Применяю признак Гаусса, получаю:

Ничего Вы по Даламберу (которого зачем-то обзываете Гауссом, но это не важно) заведомо не получите. Поскольку члены ряда убывают заведомо медленно -- степенным образом, и тот признак заведомо ничего не даст. Бог по фамилии Стирлинг в помощь (ну или кустарщиной какой тоже можно воспользоваться, ряд-то ведь знакочередующийся).

 Профиль  
                  
 
 Re: Область сходимости функционального ряда
Сообщение27.10.2009, 21:09 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/01/06
3824
ewert в сообщении #255636 писал(а):
Ничего Вы по Даламберу (которого зачем-то обзываете Гауссом, но это не важно) заведомо не получите. Поскольку члены ряда убывают заведомо медленно -- степенным образом, и тот признак заведомо ничего не даст.
Вы не правы, он пользуется не Даламбером, а именно Гауссом, который как раз заточен под такое медленное убывание (он уточняет признак Раабе).

-- Вт 27.10.2009 21:15:34 --

Voodoo Man в сообщении #255585 писал(а):
При $0<p+1+x \leq 1$ общий член монотонно убывает; если показать, что общий член при таком соотношении параметров стремится к нулю, то ряд будет сходиться условно как ряд Лейбница, но как раз с этим и возникает проблема.
А Вы распишите $|a_n|=|a_1|\prod_{k=1}^{n-1}\frac{|a_{k+1}|}{|a_k|}$ и докажите, что соответствующее бесконечное произведение расходится к нулю (в случае $x+p+1=0$ так же можно доказать, что $a_n$ не стремятся к нулю (при $x\notin\mathbb N_0$)).

 Профиль  
                  
 
 Re: Область сходимости функционального ряда
Сообщение27.10.2009, 21:29 


12/04/09
27
Нижний Новгород
RIP, спасибо за совет! Правда, я совсем не имею практики в обращении с бесконечными произведениями (в программе этого семестра их тоже не было), но попробую рассмотреть такой вариант

 Профиль  
                  
 
 Re: Область сходимости функционального ряда
Сообщение27.10.2009, 21:33 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Да какая разница. Гамма-функция вверху -- гамма-функия внизу, их отношение известно как себя ведёт...

Ну или попросту исследовать общий член на убывание (учитывая знакочередование).

 Профиль  
                  
 
 Re: Область сходимости функционального ряда
Сообщение27.10.2009, 21:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/01/06
3824
Voodoo Man
Если у Вас не было произведений, то даю (очевидную, но тем не менее) подсказку: прологарифмируйте.

ewert
У людей даже бесконечных произведений не было, а Вы им про гамма-функцию... Хотя, если честно, не помню, кто из них первичен.

 Профиль  
                  
 
 Re: Область сходимости функционального ряда
Сообщение23.12.2009, 02:44 


12/04/09
27
Нижний Новгород
Большое спасибо за оказанную помощь! Извините, что не смог отблагодарить вовремя...

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 9 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group