辅导课程十第二节 幂级数
1 幂级数的敛散性
1 具有形式的复函数项级数称为幂级数,其中和 都是复常数 。
)()()( 2210
0
azcazccazc
n
n
n
,,,210 ccc a
阿贝尔( Abel) 定理定理 4,10 如 果幂 级数 ( 4,3 ) 在某 点收敛,则它必在圆
( 即以 为心,圆周通过 的圆 )
内绝对收敛且内闭一致收敛 。
)(1 az?
azazK 1:
a 1z
推论 4.11 若幂级数( 4.3)在某点发散,则它在以为 心并通过 的圆周外部发散。 )(2 az? a
2z
由 Abel定理可以证明,存在一个数R,
使得级数在圆周 内部绝对收敛,在圆周的外部发散 。 R称为此幂级数的收敛半径;圆和圆周分别称为它的收敛圆和收敛圆周 。 意味着收敛圆是全平面 。
收敛圆周上的敛散性有如下三种可能:
( 1) 处处发散; ( 2) 既有收敛点,又有发散点; ( 3) 处处收敛
Raz
2收敛半径R的求法
l
c
c
n
n
n
1lim lcn
n
n
lim
).0(
);(0
);,0(
1
l
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ll
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R
例 4.2 试求下列各幂级数的收敛半径
( 1)
解R
1
2
n
n
n
z
1)
1
(
2
1
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( 2)
解 因故
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解 因故
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( 4)
解 当n是平方数时,
其他情形 。 因此,相应有,
于是数列的聚点是 0和 1,从而
9421 zzz
1?nc
0?nc
01或?n nc
n nc
1,1 Rl
3,幂级数和的解析性
定理 4.13 ( 1) 幂级数的和函数在收敛圆内解析 。
( 2) 幂级数 ( 4.4) 可以逐项求导至任意阶,
(3)
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)()( p
p
afc p
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证 由维尔斯特拉斯定理(定理 4.9),
本定理的( 1),( 2)部分得证。
逐项求p阶导数后,
令,得az?
),2,1(
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1 幂级数的敛散性
1 具有形式的复函数项级数称为幂级数,其中和 都是复常数 。
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阿贝尔( Abel) 定理定理 4,10 如 果幂 级数 ( 4,3 ) 在某 点收敛,则它必在圆
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内绝对收敛且内闭一致收敛 。
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推论 4.11 若幂级数( 4.3)在某点发散,则它在以为 心并通过 的圆周外部发散。 )(2 az? a
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由 Abel定理可以证明,存在一个数R,
使得级数在圆周 内部绝对收敛,在圆周的外部发散 。 R称为此幂级数的收敛半径;圆和圆周分别称为它的收敛圆和收敛圆周 。 意味着收敛圆是全平面 。
收敛圆周上的敛散性有如下三种可能:
( 1) 处处发散; ( 2) 既有收敛点,又有发散点; ( 3) 处处收敛
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3,幂级数和的解析性
定理 4.13 ( 1) 幂级数的和函数在收敛圆内解析 。
( 2) 幂级数 ( 4.4) 可以逐项求导至任意阶,
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