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




На страницу 1, 2  След.
 
 Степенной ряд, найти область сходимости
Сообщение24.01.2012, 15:59 
Всем привет!
Помогите решить такую задачку.
Нужно найти область сходимости степенного ряда:
$\sum \limits_{n=1}^{\infty}\dfrac{m(m-1)(m-2)\dots(m-n+1)}{n!}x^n$
Я применил формулу Коши-Адамара и получил, что данный ряд сходится на интервале $(-1, 1)$. Но случай $x=1$ и $x=-1$ я не смог исследовать.
Помогите пожалуйста.

Я попытался сделать так: $\dfrac{m(m-1)(m-2)\dots(m-n+1)}{n!}x^n=(-1)^{n-1}\dfrac{(n-1-m)(n-2-m)\dots(1-m)m}{n!}x^n$
Если $x=-1$, то наш ряд начиная с некоторого момента становится знакопостоянным. Затем я использую признак Гаусса и получил, что ряд сходится если $m>-1$ и расходится если $m\leq -1$. Так как наш ряд знакопостоянный, то сходится он абсолютно если $m>-1$. Скажите пожалуйста правильно ли я решил для случая $x=-1$ ???

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение24.01.2012, 17:47 
Неужели никто не может помочь? :-(

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение24.01.2012, 18:06 
Если $m$-положительное целое, то начиная с некоторого номера все следующие коэффициенты ряда будут равны нулю

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение24.01.2012, 18:09 
Cash
Ну это я понял.
А как для остальных случаев? То, что я написал оно верное?

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение24.01.2012, 19:19 
Слушайте, кажется ряд ваш сходится при всех $x$. Формула коэффициентов у вас не что иное как формула биномиальных коэффициентов. Короче,
$$\frac {m(m-1)(m-2)\dots (m-(n-1))}{n!}=C_m ^n.$$
И сумма тогда так распишется:
$$\sum \limits_{n=1}^{\infty} C_m ^n x^n=\sum \limits_{n=1}^m C_m ^n x^n + \sum \limits_{n=m+1}^{\infty} \frac {m(m-1)(m-2)\dots (m-(n-1))}{n!} x^n.$$
А дальше сами посмотрите на суммы. Первая это возведение в степень. А вторая равна нулю(то что Cash сказал).

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение24.01.2012, 19:21 
Аватара пользователя
Про бином Ньютона слышали?

-- Вт, 2012-01-24, 20:22 --

kw_artem, к Вам это тоже относится.

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение24.01.2012, 19:22 
kw_artem
мне кажется, что у Вас неправильно.
Там вообще по условию $m$ может быть любым вещественным числом, тогда то, что Вы сказали нарушается.

-- Вт янв 24, 2012 20:23:39 --

ИСН здравствуйте :D
да слышал про бином Ньютона. А что?

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение24.01.2012, 19:23 
ИСН в сообщении #530786 писал(а):
kw_artem, к Вам это тоже относится.

Я ошибся, первая сумма не бином Ньютона?

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение24.01.2012, 19:24 
Используем формулу Коши-Адамара для нахождения радиус сходимость:
$R=\lim\limits_{n\to\infty}|\frac{a_n}{a_{n+1}}|=\lim\limits_{n\to\infty}|\frac{n+1}{n-m}|=1$

где $a_n=\frac{(n-1-m)\cdot(n-2-m)\cdots(1-m)m}{n!}$

Если $x=-1$ , то составляем для числовой ряда соотношение:
$\frac{a_n}{a_{n+1}}=1+\frac{m+1}n+\frac{m(m+1)}{n(n-m)}$

используя признаком Гаусса, заключаем что степенной ряд сходится абсолютно если $m>0$ , и расходиться при $m<0$.

При $x=1$ ряд сходиться при $m>-1$ , и сходится условно при $-1<m<0$

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение24.01.2012, 19:25 
kw_artem в сообщении #530792 писал(а):
Там вообще по условию может быть любым вещественным числом, тогда то, что Вы сказали нарушается.

А-ааа,...да! Тогда другое дело! :D

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение24.01.2012, 19:27 
Аватара пользователя
А то, что бином Ньютона обобщается на нецелые степени, и как раз... но здесь это, кажется, уже неактуально.

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение24.01.2012, 19:34 
myra_panama
а почему при $x=1$ у вас сходится при $m>-1$.

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение25.01.2012, 07:47 
RFZ в сообщении #530802 писал(а):
а почему при $x=1$ у вас сходится при $m>-1$.


Потому что, знакочередующийся ряд:
$b_1-b_2+\cdots+(-1)^nb_{n-1}+\cdots$ , $b_n>0$

сходится, если $\frac{b_n}{b_{n+1}}=1+\frac{p}n+o(\frac1n)$, где $p>0$

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение25.01.2012, 11:07 
myra_panama в сообщении #530939 писал(а):
RFZ в сообщении #530802 писал(а):
а почему при $x=1$ у вас сходится при $m>-1$.


Потому что, знакочередующийся ряд:
$b_1-b_2+\cdots+(-1)^nb_{n-1}+\cdots$ , $b_n>0$

сходится, если $\frac{b_n}{b_{n+1}}=1+\frac{p}n+o(\frac1n)$, где $p>0$

А как это можно доказать? У меня даже нет никаких мыслей насчёт этого

-- Ср янв 25, 2012 12:20:35 --

myra_panama
а можно ли для случая $x=1$ решить по-другому?

 
 
 
 Re: Степенной ряд
Сообщение25.01.2012, 11:25 
Это доказывается по признаку Лейбница. Если $p>0$ , то последовательность $b_n$ при $n>n_0$ монотонно убивая стремится к нулю.

 
 
 [ Сообщений: 16 ]  На страницу 1, 2  След.


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