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
 
 Сходимость ряда
Сообщение28.11.2009, 01:31 


23/05/09
49
Коэффициенты ряда
$1 + x + 2x^2 + 4x^3 + 7x^4 + 13x^5 + 24x^6 + ...$
обладают тем свойством, что каждый коэффициент (начиная с четвертого) равен сумме трех предыдущих. Найти сумму этого ряда.

Как ни странно, сумму я нашел, а именно - выразил.
Вкратце: Пусть
$S(x) = 1 + x + 2x^2 + 4x^3 + 7x^4 + 13x^5 + 24x^6 + ...$
запишем:
$xS(x) = x + x^2 + 2x^3 + 4x^4 + 7x^5 + 13x^6 + 24x^7 + ...$
$x^2S(x) = x^2 + x^3 + 2x^4 + 4x^5 + 7x^6 + 13x^7 + 24x^8 + ...$
$x^3S(x) = x^3 + x^4 + 2x^5 + 4x^6 + 7x^7 + 13x^8 + 24x^9 + ...$
откуда сразу имеем:
$S(x) - xS(x) - x^2S(x) - x^3S(x) = 1,$
т.е.
$S(x) = \frac{1}{1-(x+x^2+x^3)}$
Для полноты картины осталось найти область сходимости ряда и выяснить, для всех ли $x$ из области сходимости сумма будет равна $S(x)$
Разумеется, для $x>0$ сумма $S(x)$ имеет лишь место тогда, когда $S(x)>0$. (кстати, ответ в книжке утверждает, что ряд сходится к $S(x)$ при $|x|<1$ - по моему это полный бред).
Собственно, я хочу всё таки найти область сходимости исходного ряда и доказать, что ряд на этой области сходится именно к той сумме $S(x)$. Подскажите, как это можно сделать?
Есть мысли насчет представления этого ряда в виде суммы членов геометрической прогрессии (как никак, она в самом деле напрашивается), но всё же не хватает ума доказать равенство сумм полученного и исходного ряда (непонятно, что будет в крайних точках, которые я тоже найти не могу).
Больше нуждаюсь в строгости рассуждений, нежели в умных мыслях :( (да простят меня админы за критичность)

 Профиль  
                  
 
 Re: Сходимость ряда
Сообщение28.11.2009, 02:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Коэффициенты, а также радиус сходимости ряда, выражаются явным образом через корни знаменателя.
Корни уродливые.
Если Вам всё равно, рассмотрите вместо этих штук обычные числа Фибоначчи - там будет красивее, а идейно то же самое.

 Профиль  
                  
 
 Re: Сходимость ряда
Сообщение28.11.2009, 02:37 


23/05/09
49
Согласен, пытался по всякому. (Радиус прямо через корень многочлена, а коэффициенты - решая рекуррентное уравнение, где опять вылазит тот же самый многочлен). Тот единственный вещественный корень поистине уродливый. Ну да ладно, предположим мы его нашли, обозначили для простоты за $\alpha$. Могу ли я полагать, что ряд сходится на $x \in (-\alpha, \alpha)$ к сумме $S(x)$? Если могу, то почему? И как обстоят дела в крайних точках?

 Профиль  
                  
 
 Re: Сходимость ряда
Сообщение28.11.2009, 03:04 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Смотря на каком языке говорить. Потому что единица на многочлен - хорошая функция, она в любой точке разлагается в хороший ряд Тейлора радиусом до ближайшей особенности. Или потому что она разлагается на сумму членов вида $1\over x-\alpha$, с которыми всё понятно. Или потому что подставьте явное выражение для коэффициентов да посмотрите, геометрическая прогрессия, делов-то.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

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