§3.2幂级数
( ) ( ) ( )2210
0
: bzabzaabza
k
k
k -+-+=-?
¥
=
定义
( ) 为中心的幂函数为以 b...... 33 +-++ bza
( ) 是常数和b,...2,1,0=ka k
一、收敛性:有类似实幂级数的able定理
( ) 收敛在若定理 0
0
: Able.1 zzbza
k
k
k =-?
¥
=
内绝对收敛则它在 bzbz -<- 0
( )上一致收敛在 bzbz -<£- 0rr
2.推论
( ) 发散在若 1
0
zzbza
k
k
k =-?
¥
=
内发散则它在 bzbz -<- 1
二、收敛圆和收敛半径
( ) Rbzbza
k
k
k =--?
¥
=
存在一收敛圆对于收敛圆
0
:.1
它绝对一致收敛当 Rbz <-
它发散当 Rbz >-
它不定当 Rbz =-
( )的收敛半径称为 ?
¥
=
-
0k
k
k bzaR
收敛和发散区域不可能相间
2.收敛半径公式
1
lim
+¥?
=
k
k
k a
aR
?¥
= 0k
kf由达氏判别法,对于
?í
ì
>
<=+
¥? 发散
绝对收敛当
1
1lim 1 l
f
f
k
k
k
( ) :
0
?¥
=
-k
k
k bza对于
( )
( ) ( )?í
ì
>
<-×=
-
- +
¥?
+
+
¥? 发散
绝对收敛当
1
1limlim 111 bz
a
a
bza
bza
k
k
kkk
k
k
k
( )
?
?
?
??í
ì
>
<
-
+¥?
+¥?
发散
绝对收敛
故当
1
1
lim
lim
k
k
k
k
k
k
a
a
a
a
bz
1
lim1
+¥?
==
k
k
k a
a
lR故
zzz k
k
k
k
-=??
¥
=
¥
= 1
1,
00
并证的收敛半径例:求
一致收敛时故当显然 ?
¥
=+¥?
<==
01
11lim
k
k
k
k
k
zzaaR
( )
q
qa
q
qaaa nnn
k
k -
-=
-
-=?
= 1
1
1
11
0
等比数列Q
zz
zzz zn
n
n
k
k
n
n
k
k
-=-
-== <
¥?=¥?= ?? 1
1
1
1limlim 1
00
当
又
注意 :以上求半径公式对于幂级数缺项的
情况不能简单套用
的收敛半径例:求 ?
¥
= 0
2
22
1
n
n
n z
由达氏判别法
( )
( )
2
22
2
2
2
12
12
2
2lim
2
1
2
1
lim z
z
z
n
n
nn
n
n
n
n
×= +
¥?
+
+
¥?
?í
ì
>
<=
¥? 发散
绝对收敛
1
1
2
1lim 2
2 zk
??
?íì
>
<
发散
绝对收敛所以
2
2
2
2
2z
?í
ì
>
<
发散
绝对收敛
2
2z
故R=2
( )
就会错若简单的用 4
2
1
2
1
limlim
12
2
1
===
+
¥?+¥?
n
n
nn
n
n a
aR
原因在于比值中出现的不再是│z-b│一次方而是
二次方。
P61.2(1):
( ) Ra
a
k
ak
ak
k
k
nk
k
n
k
n
k
=×
÷???è? +
=+
+¥?+¥? 11 11
1lim
1lim
三、性质
总的来说:幂级数具有绝对收敛和一致收
敛级数具有的一切性质,如:
( ) 内解析在和函数 Rbzbza
k
k
k <--?
¥
= 0
.1
() ( ) ( )?? òò ¥
=
+¥
=
-+=-=
0
1
0 1k
kk
k l
k
k bzk
adzbzadzzf且
()() ( )?¥
=
--=
0
1
k
k
k
k bzkazf RRR ==
微积
2.可逐项相乘
既然幂级数在收敛园内其和函数是一解析函
数,我们自然想知道任意的解析函数 是否一
定可展开为幂级数?下一节Taylor展开定理将回答
我们的问题。
)(zf