数学

幂级数

收敛域

幂级数 \sum\limits_{n = 0}^\infty a_n (x - x_0)^n 的收敛域在实轴上是以 x_0 为中心的一个区间;它在 (x_0 - R, x_0 + R) 内收敛,在区间外发散,左右端点需要单独判断。这里的 R 称为收敛半径。

幂级数总可以做一个平移,转化为形如 \sum\limits_{n = 0}^\infty a_n x^n 的幂级数。

收敛半径

Cauchy-Hadamard 定理:对于幂级数 \sum\limits_{n = 0}^\infty a_n x^n,令

l = \limsup_{n \to \infty} \sqrt[n]{ | a_n |},

则收敛半径 R = \frac{1}{l},即在 x \in (-R, R) 内幂级数绝对收敛。

推论(d'Alembert 判别法):若

\lim_{n \to \infty} \left| \frac{a_{n + 1}}{a_n} \right|

收敛,且极限为 l,可证明此时 l = \limsup\limits_{n \to \infty} \sqrt[n]{ | a_n |},从而收敛半径 R = \frac{1}{l}。

收敛区间

幂级数求和

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