(11.2)James Stewart Calculus 5th Edition:Series

weixin_34148340發表於2018-02-24

Series 級數

類似

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這樣的數列,叫做 ** infinite series 無限級數** (或者 series 級數
(這裡,為什麼要翻譯成 級數..., 不翻譯成 系列,連續數 ??... 我也是服了 ,在名詞上,總是讓人感到)

可以簡單寫成:


2800913-c2d526e6793d7af1.png

或者


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一些級數的和
例如:


2800913-0228f59cadb540e8.png

我們可以得到(過程略)
n(n + 1) / 2

再例如:


2800913-afba36eea3b321b8.png

通過表格,我們可以知道


2800913-85ccd6c043c1157c.png

所以,我們可以得到,當n為無窮大的時候,有
2800913-9fedfd7dc497016a.png

當然,n有限的時候
可以理解為 partial sums 部分和

2800913-d698e14d2200a0cb.png

可以簡單寫成


2800913-f99bbf2d4b1a6bbb.png

convergent 收斂 和 divergent 發散

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當然,還有一種寫法:


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例子1 geometric series 幾何級數(也就是 等比數列)

(自己看見一個東西,在不同的課本,叫不同的名字, 其實 第一感覺,就是讓人鬱悶, 為什麼知識這樣的東西, 沒有一個總的調整,:-( 中國不缺人才,只缺為人才考慮的人)


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求法也很簡單


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相乘後,交叉相減即可


2800913-a78582891240acff.png

當 -1 < r < 1 的時候,


2800913-0d8045e98942ba32.png

其他時候,發散

也就是:


2800913-bf7e3ac056c54881.png

例子2

2800913-5d16c9029bcbd4cf.png

很容易發現,對應的比例 r = - 2/3
我們知道, |r| < 1
所以,收斂


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例子3

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我們簡單變化,有:


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這個時候,我們知道 4/3 > 1
所以,級數 是 發散的


例子4

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我們可以把它變化成:


2800913-0f03d17a65f0d3df.png

求對應的級數和:


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例子5

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根據公式,直接有:

2800913-f0adb9ebcd11d3b4.png

例子6

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相信,這是小學最常見不過的奧數題了
一般課本,初中也經常出現
(感覺中國最常見的是, 總是用複雜的東西,去考下面的人,最後生活中,又不去應用...)

題目,其實就是:


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由:


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可得:
2800913-639b867ade81fbf3.png

所以,


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例子7 (harmonic series 調和級數)

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這裡要證明是發散的,
雖然不好直接證明,但是可以縮小以後,證明縮小的是發散的


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所以:


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所以,我們可以得到對應的值,是 無窮大的
所以是 divergent 發散的


理論

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不證明了,簡單貼一下過程:

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簡單的推導


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一些級數的加減乘除


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例子9

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單獨求以後,相加即可


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又由:


2800913-fb2736fe90056aec.png

所以,我們簡單連線有:
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