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无穷级数求和方法解析

2017-12-29苏玉��

考试周刊 2017年46期
关键词:收敛

苏玉��

摘 要:本文主要针对无穷级数的求和,分析各类方法,针对不同样式的数项级数,采用不同的准确方法,取得事半功倍的效果。

关键词:无穷级数;收敛;求和

1. 拆项法求和

【例1】 求级数12+13+14+16+18+112+…的和。

解:Sn=12+14+18+…+1212n-1+13+16+112+…+1312n-1

2. 逐项积分求和

【例2】 计算

3. 利用傅里叶级数求和

【例3】 求级数∑

SymboleB@ n=11n2。

解:構造傅里叶函数f(x)=x2,其中x∈[0,π],作偶延拓得:g(x)=x2,-π≤x≤π。

由此可知傅里叶系数为:bn=0,其中n=1,2,3,…

a0=2π∫π0x2dx=23π2,

an=2π∫π0x2cos(nx)dx=2nπx2sin(nx)π0-4nπ∫π40xsin(nx)dx=4n2πxcos(nx)π0-4n2π∫π0cos(nx)dx=(-1)n4n2(其中n=1,2,3,…)。

由狄利克雷收敛条件可知:f(x)=π23+4∑

4. 泰勒级数求和

【例4】 求级数∑

5. 微分方程法求和

【例5】 求级数∑

6. 定义法求和(略)

7. 错位相减法求和(略)

8. 裂项法求和(略)

参考文献:

[1]华东师范大学数学系.数学分析(第四版,下册)[M].北京:高等教育出版社,2010.

[2]程海来.一些无穷级数的求和[J].大学数学,2013,(3):112-114.

[3]徐东燕,孟晓刚.Matlab函数库查询词典[M].北京:中国铁道出版社,2005.

[4]同济大学数学系.高等数学(下册)[M].北京:高等教育出版社,2007.

[5]郑琳琳.级数求和的若干方法[J].知识文库,2016,(1):43.

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