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.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Разложение функции в степенной ряд
Сообщение15.06.2014, 09:47 


09/01/14
257
Здравствуйте.
Назрел следующий вопрос.
Допустим, функция $\frac{1}{1-x}$ разлагается в ряд в точке $x_0=0$ при $|x|<1$ следующим образом $\sum\limits_{k=0}^{\infty} x^k $.
Хочу понять, правильно ли я понимаю, что на вопрос: "почему функция не разлагается в ряд Маклорена при остальных $x$?" нельзя ответить (точнее, этот ответ будет не совсем верным): "потому что ряд $\sum\limits_{k=0}^{\infty} x^k $ при остальных $x$ расходится".
А правильным будет рассмотреть остаточный член $r_n$
$\frac{1}{1-x}=\sum\limits_{k=0}^{n} x^k + \frac{x^{n+1}}{1-x}$
и сказать, что $r_n=\frac{x^{n+1}}{1-x}$ стремится к нулю при $n \to \infty$ тогда и только тогда, когда $|x|<1$
А вот отсюда уже следует, что функция разлагается в ряд только тогда, когда $|x|<1$ и ряд её равен $\sum\limits_{k=0}^{\infty} x^k $.
Верно ли я понимаю?

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение функции в степенной ряд
Сообщение15.06.2014, 09:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
По-моему, это одно и то же.

 Профиль  
                  
 
 Re: Разложение функции в степенной ряд
Сообщение15.06.2014, 10:02 


09/01/14
257
ИСН
Но когда я отвечаю вот так:
"потому что ряд $\sum\limits_{k=0}^{\infty} x^k $ при остальных $x$ расходится",
то возникает вопрос: может быть, при $|x|>1$ существует другой ряд, который сходится к $f(x)$ ($f(x)=\frac{1}{1-x}$)?
И ответить на этот вопрос можно, рассмотрев остаточный член.
Или такая ситуация невозможна (при $|x|>1$ существует другой ряд, который сходится к $f(x)$)?

-- 15.06.2014, 11:11 --

Хм, кажется я сейчас сам отвечу на свой вопрос:
Если этот другой ряд сходился бы к $f(x)$ только при $|x|>1$, то просто по определению мы не можем сказать, что функция разлагается в степенной ряд в точке $0$ (разложение в степенной ряд подразумевает, что функцию можно представить как сумму ряда в целой окрестности точки $x_0$; в данном случае $x_0=0$).
А если же этот другой ряд сходился бы к $f(x)$ ещё и при $|x|<1$, то по теореме о единственности разложения, мы получили бы противоречие.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

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