Числовой ряд онлайн. Сумма ряда
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«МАТИ» РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. К.Э. ЦИОЛКОВСКОГО
Кафедра «Моделирование систем и информационные технологии»
Числовые ряды
Методические указания к практическим занятиям
по дисциплине «Высшая математика»
Составители : Егорова Ю.Б.
Мамонов И.М.
Корниенко Л.И.
Москва 2005 введение
Методические указания предназначены для студентов дневного и вечернего отделения факультета № 14 специальностей 071000, 130200, 220200.
1. Основные понятия
Пусть
u
1
,
u
2
,
u
3
,
…, u
n
,
…
бесконечная числовая последовательность.
Выражение
называетсябесконечным
числовым рядом
,
числа u
1
,
u
2
,
u
3
,
…, u
n
членами ряда;
называется общим членом ряда. Ряд часто
записывают в сокращенном (свернутом)
виде:
Сумму первых n членов числового ряда обозначают через и называютn -й частичной суммой ряда :
Ряд
называется сходящимся
,
если его n
-я
частичная сумма
при неограниченном возрастанииn
стремится к конечному пределу, т.е. если
Числоназываютсуммой
ряда
.
Если
же n
-я
частичная сумма ряда при
не стремится к конечному пределу, то
ряд называютрасходящимся
.
Пример
1.
Найти сумму
ряда
.
Решение.
Имеем
. Так как:
,
Следовательно,
Так
как
,
то ряд сходится и его сумма равна
.
2. Основные теоремы о числовых рядах
Теорема
1.
Если
сходится ряд
то
сходится и рядполучаемый
из данного ряда отбрасыванием первых
членов (этот последний ряд называют
-м
остатком исходного ряда). И наоборот,
из сходимости
-го
остатка ряда вытекает сходимость данного
ряда.
Теорема
2.
Если
сходится ряд
и суммой его является число,
то сходится и ряд
причем сумма последнего ряда равна
.
Теорема
3.
Если
сходятся ряды
имеющие соответственно суммыS
и Q,
то сходится и ряд
причем сумма последнего ряда равна
.
Теорема
4
(Необходимый
признак сходимости ряда)
.
Если ряд
сходится, то
,
т.е. при
предел общего члена сходящегося ряда
равен нулю.
Следствие
1.
Если
,
то ряд расходится.
Следствие
2.
Если
,
то определить сходимость или расходимость
ряда с помощью необходимого признака
сходимости нельзя. Ряд может как
сходящимся, так и расходящимся.
Пример 2. Исследовать сходимость ряда:
Решение.
Находим общий член ряда
.
Так как:
т.е.
,
то ряд расходится (не выполняется
необходимое условие сходимости).
3. Признаки сходимости рядов с положительными членами
3.1. Признаки сравнения
Признаки сравнения основаны на сравнении сходимости заданного ряда с рядом, сходимость или расходимость которого известна. Для сравнения используются ниже перечисленные ряды.
Ряд
составленный из членов любой убывающей
геометрической прогрессии, является
сходящимся и имеет сумму
Ряд
составленный из членов возрастающей
геометрической прогрессии, является
расходящимся.
Ряд
является расходящимся.
Ряд
называется
рядом Дирихле. При>1
ряд Дирихле сходится, при <1-
расходится.
При
=1
ряд
называется гармоническим. Гармонический
ряд расходится.
Теорема. Первый признак сравнения. Пусть даны два ряда с положительными членами:
(2)
причем
каждый член ряда (1) не превосходит
соответствующего члена ряда (2), т.е.
(n
=
1, 2, 3, …). Тогда если сходится ряд (2), то
сходится и ряд (1); если расходится ряд
(1), то расходится и ряд (2).
Замечание.
Этот признак остается в силе, если
неравенствo
выполняется не при всех,
а лишь начиная с некоторого номераn
=
N
,
т.е. для всех n
N
.
Пример
3.
Исследовать
сходимость ряда
Решение.
Члены данного
ряда меньше соответствующих членов
ряда
составленного из членов бесконечно
убывающей геометрической прогрессии.
Так как этот ряд сходится, то сходится
и заданный ряд.
Теорема.
Второй признак сравнения (предельная
форма признака сравнения).
Если существует конечный и отличный от
нуля предел
,
то оба рядаиодновременно сходятся или расходятся.
Пример
4.
Исследовать
сходимость ряда
Решение.
Сравним ряд
с гармоническим рядом
Найдем предел отношения общих членов
рядов:
Так как гармонический ряд расходится, то расходится и заданный ряд.
Ответ : ряд расходится.
Пример №3
Найти сумму ряда $\sum\limits_{n=1}^{\infty}\frac{2}{(2n+1)(2n+3)}$.
Так как нижний предел суммирования равен 1, то общий член ряда записан под знаком суммы: $u_n=\frac{2}{(2n+1)(2n+3)}$. Составим n-ю частичную сумму ряда, т.е. просуммируем первые $n$ членов заданного числового ряда:
$$ S_n=u_1+u_2+u_3+u_4+\ldots+u_n=\frac{2}{3\cdot 5}+\frac{2}{5\cdot 7}+\frac{2}{7\cdot 9}+\frac{2}{9\cdot 11}+\ldots+\frac{2}{(2n+1)(2n+3)}. $$
Почему я пишу именно $\frac{2}{3\cdot 5}$, а не $\frac{2}{15}$, будет ясно из дальнейшего повествования. Однако запись частичной суммы ни на йоту не приблизила нас к цели. Нам ведь нужно найти $\lim_{n\to\infty}S_n$, но если мы просто запишем:
$$ \lim_{n\to\infty}S_n=\lim_{n\to\infty}\left(\frac{2}{3\cdot 5}+\frac{2}{5\cdot 7}+\frac{2}{7\cdot 9}+\frac{2}{9\cdot 11}+\ldots+\frac{2}{(2n+1)(2n+3)}\right), $$
то эта запись, совершенно верная по форме, ничего нам не даст по сути. Чтобы найти предел, выражение частичной суммы предварительно нужно упростить.
Для этого есть стандартное преобразование, состоящее в разложении дроби $\frac{2}{(2n+1)(2n+3)}$, которая представляет общий член ряда, на элементарные дроби. Вопросу разложения рациональных дробей на элементарные посвящена отдельная тема (см., например, пример №3 на этой странице). Раскладывая дробь $\frac{2}{(2n+1)(2n+3)}$ на элементарные дроби, будем иметь:
$$ \frac{2}{(2n+1)(2n+3)}=\frac{A}{2n+1}+\frac{B}{2n+3}=\frac{A\cdot(2n+3)+B\cdot(2n+1)}{(2n+1)(2n+3)}. $$
Приравниваем числители дробей в левой и правой частях полученного равенства:
$$ 2=A\cdot(2n+3)+B\cdot(2n+1). $$
Чтобы найти значения $A$ и $B$ есть два пути. Можно раскрыть скобки и перегруппировать слагаемые, а можно просто подставить вместо $n$ некие подходящие значения. Сугубо для разнообразия в этом примере пойдём первым путём, а следующем - будем подставлять частные значения $n$. Раскрывая скобки и перегруппировывая слагаемые, получим:
$$ 2=2An+3A+2Bn+B;\\ 2=(2A+2B)n+3A+B. $$
В левой части равенства перед $n$ стоит ноль. Если угодно, левую часть равенства для наглядности можно представить как $0\cdot n+ 2$. Так как в левой части равенства перед $n$ стоит ноль, а в правой части равества перед $n$ стоит $2A+2B$, то имеем первое уравнение: $2A+2B=0$. Сразу разделим обе части этого уравнения на 2, получив после этого $A+B=0$.
Так как в левой части равенства свободный член равен 2, а в правой части равенства свободный член равен $3A+B$, то $3A+B=2$. Итак, имеем систему:
$$ \left\{\begin{aligned} & A+B=0;\\ & 3A+B=2. \end{aligned}\right. $$
Доказательство будем проводить методом математической индукции. На первом шаге нужно проверить, выполнено ли доказываемое равенство $S_n=\frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}$ при $n=1$. Мы знаем, что $S_1=u_1=\frac{2}{15}$, но даст ли выражение $\frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}$ значение $\frac{2}{15}$, если подставить в него $n=1$? Проверим:
$$ \frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}=\frac{1}{3}-\frac{1}{2\cdot 1+3}=\frac{1}{3}-\frac{1}{5}=\frac{5-3}{15}=\frac{2}{15}. $$
Итак, при $n=1$ равенство $S_n=\frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}$ выполнено. На этом первый шаг метода математической индукции закончен.
Предположим, что при $n=k$ равенство выполнено, т.е. $S_k=\frac{1}{3}-\frac{1}{2k+3}$. Докажем, что это же равенство будет выполнено при $n=k+1$. Для этого рассмотрим $S_{k+1}$:
$$ S_{k+1}=S_k+u_{k+1}. $$
Так как $u_n=\frac{1}{2n+1}-\frac{1}{2n+3}$, то $u_{k+1}=\frac{1}{2(k+1)+1}-\frac{1}{2(k+1)+3}=\frac{1}{2k+3}-\frac{1}{2(k+1)+3}$. Согласно сделанному выше предположению $S_k=\frac{1}{3}-\frac{1}{2k+3}$, поэтому формула $S_{k+1}=S_k+u_{k+1}$ примет вид:
$$ S_{k+1}=S_k+u_{k+1}=\frac{1}{3}-\frac{1}{2k+3}+\frac{1}{2k+3}-\frac{1}{2(k+1)+3}=\frac{1}{3}-\frac{1}{2(k+1)+3}. $$
Вывод: формула $S_n=\frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}$ верна при $n=k+1$. Следовательно, согласно методу математической индукции, формула $S_n=\frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}$ верна при любом $n\in N$. Равенство доказано.
В стандартном курсе высшей математики обычно довольствуются "вычёркиванием" сокращающихся слагаемых, не требуя никаких доказательств. Итак, мы получили выражение для n-й частичной суммы: $S_n=\frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}$. Найдём значение $\lim_{n\to\infty}S_n$:
Вывод: заданный ряд сходится и сумма его $S=\frac{1}{3}$.
Второй способ упрощения формулы для частичной суммы.
Честно говоря, я сам предпочитаю именно этот способ:) Давайте запишем частичную сумму в сокращённом варианте:
$$ S_n=\sum\limits_{k=1}^{n}u_k=\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{2}{(2k+1)(2k+3)}. $$
Мы получили ранее, что $u_k=\frac{1}{2k+1}-\frac{1}{2k+3}$, поэтому:
$$ S_n=\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{2}{(2k+1)(2k+3)}=\sum\limits_{k=1}^{n}\left(\frac{1}{2k+1}-\frac{1}{2k+3}\right). $$
Сумма $S_n$ содержит конечное количество слагаемых, поэтому мы можем переставлять их так, как нам заблагорассудится. Я хочу сначала сложить все слагаемые вида $\frac{1}{2k+1}$, а уж затем переходить к слагаемым вида $\frac{1}{2k+3}$. Это означает, что частичную сумму мы представим в таком виде:
$$ S_n =\frac{1}{3}-\frac{1}{5}+\frac{1}{5}-\frac{1}{7}+\frac{1}{7}-\frac{1}{9}+\frac{1}{9}-\frac{1}{11}+\ldots+\frac{1}{2n+1}-\frac{1}{2n+3}=\\ =\frac{1}{3}+\frac{1}{5}+\frac{1}{7}+\frac{1}{9}+\ldots+\frac{1}{2n+1}-\left(\frac{1}{5}+\frac{1}{7}+\frac{1}{9}+\ldots+\frac{1}{2n+3}\right). $$
Конечно, развёрнутая запись крайне неудобна, поэтому представленное выше равенство можно оформить более компактно:
$$ S_n=\sum\limits_{k=1}^{n}\left(\frac{1}{2k+1}-\frac{1}{2k+3}\right)=\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+1}-\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+3}. $$
Теперь преобразуем выражения $\frac{1}{2k+1}$ и $\frac{1}{2k+3}$ к одному виду. Я полагаю удобным приводить к виду большей дроби (хотя можно и к меньшей, это дело вкуса). Так как $\frac{1}{2k+1}>\frac{1}{2k+3}$ (чем больше знаменатель, тем меньше дробь), то будем приводить дробь $\frac{1}{2k+3}$ к виду $\frac{1}{2k+1}$.
Выражение в знаменателе дроби $\frac{1}{2k+3}$ я представлю в таком виде:
$$ \frac{1}{2k+3}=\frac{1}{2k+2+1}=\frac{1}{2(k+1)+1}. $$
И сумму $\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+3}$ теперь можно записать так:
$$ \sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+3}=\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2(k+1)+1}=\sum\limits_{k=2}^{n+1}\frac{1}{2k+1}. $$
Если равенство $\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+3}=\sum\limits_{k=2}^{n+1}\frac{1}{2k+1}$ не вызывает вопросов, то пойдём далее. Если же вопросы есть, то прошу развернуть примечание.
Как мы получили преобразованную сумму? показать\скрыть
У нас был ряд $\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+3}=\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2(k+1)+1}$. Давайте вместо $k+1$ введём новую переменную, - например, $t$. Итак, $t=k+1$.
Как изменялась старая переменная $k$? А изменялась она от 1 до $n$. Давайте выясним, как же будет изменяться новая переменная $t$. Если $k=1$, то $t=1+1=2$. Если же $k=n$, то $t=n+1$. Итак, выражение $\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2(k+1)+1}$ теперь стало таким: $\sum\limits_{t=2}^{n+1}\frac{1}{2t+1}$.
$$ \sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2(k+1)+1}=\sum\limits_{t=2}^{n+1}\frac{1}{2t+1}. $$
У нас есть сумма $\sum\limits_{t=2}^{n+1}\frac{1}{2t+1}$. Вопрос: а не всё ли равно, какую букву использовать в этой сумме? :) Банально записывая букву $k$ вместо $t$, получим следующее:
$$ \sum\limits_{t=2}^{n+1}\frac{1}{2t+1}=\sum\limits_{k=2}^{n+1}\frac{1}{2k+1}. $$
Вот так и получается равенство $\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2(k+1)+1}=\sum\limits_{k=2}^{n+1}\frac{1}{2k+1}$.
Таким образом, частичную сумму можно представить в следующем виде:
$$ S_n=\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+1}-\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+3}=\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+1}-\sum\limits_{k=2}^{n+1}\frac{1}{2k+1}. $$
Заметьте, что суммы $\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+1}$ и $\sum\limits_{k=2}^{n+1}\frac{1}{2k+1}$ отличаются лишь пределами суммирования. Сделаем эти пределы одинаковыми. "Забирая" первый элемент из суммы $\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+1}$ будем иметь:
$$ \sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+1}=\frac{1}{2\cdot 1+1}+\sum\limits_{k=2}^{n}\frac{1}{2k+1}=\frac{1}{3}+\sum\limits_{k=2}^{n}\frac{1}{2k+1}. $$
"Забирая" последний элемент из суммы $\sum\limits_{k=2}^{n+1}\frac{1}{2k+1}$, получим:
$$\sum\limits_{k=2}^{n+1}\frac{1}{2k+1}=\sum\limits_{k=2}^{n}\frac{1}{2k+1}+\frac{1}{2(n+1)+1}=\sum\limits_{k=2}^{n}\frac{1}{2k+1}+\frac{1}{2n+3}.$$
Тогда выражение для частичной суммы примет вид:
$$ S_n=\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+1}-\sum\limits_{k=2}^{n+1}\frac{1}{2k+1}=\frac{1}{3}+\sum\limits_{k=2}^{n}\frac{1}{2k+1}-\left(\sum\limits_{k=2}^{n}\frac{1}{2k+1}+\frac{1}{2n+3}\right)=\\ =\frac{1}{3}+\sum\limits_{k=2}^{n}\frac{1}{2k+1}-\sum\limits_{k=2}^{n}\frac{1}{2k+1}-\frac{1}{2n+3}=\frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}. $$
Если пропустить все пояснения, то процесс нахождения сокращённой формулы для n-й частичной суммы примет такой вид:
$$ S_n=\sum\limits_{k=1}^{n}u_k =\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{2}{(2k+1)(2k+3)} =\sum\limits_{k=1}^{n}\left(\frac{1}{2k+1}-\frac{1}{2k+3}\right)=\\ =\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+1}-\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+3} =\frac{1}{3}+\sum\limits_{k=2}^{n}\frac{1}{2k+1}-\left(\sum\limits_{k=2}^{n}\frac{1}{2k+1}+\frac{1}{2n+3}\right)=\frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}. $$
Напомню, что мы приводили дробь $\frac{1}{2k+3}$ к виду $\frac{1}{2k+1}$. Разумеется, можно поступить и наоборот, т.е. представить дробь $\frac{1}{2k+1}$ в виде $\frac{1}{2k+3}$. Конечное выражение для частичной суммы не изменится. Процесс нахождения частичной суммы в этом случае я скрою под примечание.
Как найти $S_n$, если приводить к виду иной дроби? показать\скрыть
$$ S_n =\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+1}-\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+3} =\sum\limits_{k=0}^{n-1}\frac{1}{2k+3}-\sum\limits_{k=1}^{n}\frac{1}{2k+3}=\\ =\frac{1}{3}+\sum\limits_{k=1}^{n-1}\frac{1}{2k+3}-\left(\sum\limits_{k=1}^{n-1}\frac{1}{2k+3}+\frac{1}{2n+3}\right) =\frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}. $$
Итак, $S_n=\frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}$. Находим предел $\lim_{n\to\infty}S_n$:
$$ \lim_{n\to\infty}S_n=\lim_{n\to\infty}\left(\frac{1}{3}-\frac{1}{2n+3}\right)=\frac{1}{3}-0=\frac{1}{3}. $$
Заданный ряд сходится и сумма его $S=\frac{1}{3}$.
Ответ : $S=\frac{1}{3}$.
Продолжение темы нахождения суммы ряда будет рассмотрено во второй и третьей частях.
С помощью данного онлайн калькулятора можно находить суммы рядов, определять их сходимость, абсолютную и условную. Ряд — это последовательность чисел (либо функций — для функциональных рядов), которые связаны между собой определенным законом. Сумма членов ряда это и есть сумма ряда. Для доказательства того, что такая сумма существует (то есть она не равна бесконечности) можно использовать принципы сходимости числовых рядов — принцип Коши, принцип Доламбера и т.д. После доказательства того, что ряд сходится вычислить сумму числового ряда уже необходимо индивидуально. Для геометрической прогрессии, например, сумма вычисляется по формуле:
Найти сумму ряда онлайн
На нашем сайте вы можете вычислить сумму ряда онлайн . Всегда быстро, надежно, бесплатно. Удобный интерфейс для ввода рядов, задание начального и конечного значения элементов. Возможность находить сумму функционального ряда, использование буквенных констант. На практике студенты имеют дело с числовыми рядами довольно часто. Они широко используются в приближенных вычислениях (вычисление интегралов не имеющих аналитического решения, выполнение математических действий, решение дифференциальных уравнений и т.д.). А про функциональные ряды наподобие ряда Тейлора или ряда Фурье и говорить не приходится. С помощью нашего калькулятора определить сумму ряда теперь не проблема.
Определение числовой последовательности
Определения
Численная последовательность
Вызывается серия номеров.
свойство
Код числовой последовательности: (an), (bn), (xn) и т. Д.
(an) = {1, 2, 3, 4, …, n, …} = N. Здесь a1 = 1, a2 = 2, a100 = 100.
(bn) = {-18, 23, 11, -4, 35, …}.
Здесь b1 = -18, b5 = 35.
Серия компьютеров
правила
Окончательная последовательность
— содержит ограниченное количество терминов.
Бесконечная последовательность — Он содержит бесконечное число членов.
Примеры решений
(an) = {1, 5, 8} — конечная последовательность (3 выражения).
(bn) = {10, -10. 10.-10, 10, …} — бесконечная последовательность.
правило
Восходящая последовательность
— a + 1> a для каждого n N, m, e, каждый из следующих членов больше предыдущего.
каждый последующий термин меньше предыдущего.
Примеры решений
1)
-12; 14,5; 18; 40; … является восходящей последовательностью;
2) 4; 2; -1; -7; -11; … последовательность уменьшается;
3) -3; 2; -1; -4; 5; 3; -9 — не растет и не уменьшается;
4) 6; 6; 6; 6; 6; — стационарная (постоянная) последовательность.
правило
! Увеличение и уменьшение строго однообразный
последовательность.
Рассчитать количество онлайн-сериалов
Функция ограничения
Введите функцию и точку, для которой вы хотите вычислить предел
Сайт предлагает подробное решение для поиска ограничений по функциям.
Мы будем вычислять границы функций в точке.
Указанная функция f (x) . Мы вычисляем ваш предел по точке x0
абсолютный (x)
Абсолютное значение х
(модуль х
или | x |
) arccos (x)
Функция — аркоксин из х
arccosh (x)
х
arcsin (x)
Отдельный сын х
arcsinh (x)
HyperX гиперболический х
arctg (x)
Функция — арктангенс из х
arctgh (x)
х
е
е
число — около 2,7 exp (x)
Функция — показатель х
(как е
^х
) log (x)
или ln (x)
Естественный логарифм х
(Да log7 (x)
log10 (x)
= log (x) / log (10)) пи
sin (x)
Функция — Синус х
cos (x)
Функция — Конус от х
sinh (x)
х
cosh (x)
х
sqrt (x)
х
sqr (x)
или x ^ 2
Функция — квадрат х
tg (x)
Функция — Тангенс от х
tgh (x)
х
cbrt (x)
х
почва (х)
Функция округления х
символ (x)
Функция — символ х
erf (x)
Реальные числа введите в форму 7,5 , не 7,5 2 * x — умножение 3 / x — разделение x ^ 3 — eksponentiacija x + 7 — Кроме того, x — 6 — обратный отсчет
Сумма ряда
Введите данные для расчета суммы партии
Найдем сумму многих чисел.
Найдите сумму серии в Интернете
Если это не найдено, система рассчитывает сумму партии с определенной точностью.
Серия сходимости
Этот калькулятор может определить, сходится ли партия, он также показывает, какие критерии сходимости работают, а какие нет.
Он также знает, как определить сходимость степенных рядов.
Она также написала серию, где вы можете увидеть степень сходимости ряда (или расхождения).
Правила ввода терминов и функций
Выражения могут состоять из функций (запись в алфавитном порядке):
абсолютный (x)
Абсолютное значение х
(модуль х
или | x |
) arccos (x)
Функция — аркоксин из х
arccosh (x)
Арксозин является гиперболическим из х
arcsin (x)
Отдельный сын х
arcsinh (x)
HyperX гиперболический х
arctg (x)
Функция — арктангенс из х
arctgh (x)
Арктангенс является гиперболическим х
е
е
число — около 2,7 exp (x)
Функция — показатель х
(как е
^х
) log (x)
или ln (x)
Естественный логарифм х
(Да log7 (x)
, Необходимо ввести log (x) / log (7) (или, например, для log10 (x)
= log (x) / log (10)) пи
Число «Pi», которое составляет около 3,14 sin (x)
Функция — Синус х
cos (x)
Функция — Конус от х
sinh (x)
Функция — Синус гиперболический х
cosh (x)
Функция — косинус-гиперболический х
sqrt (x)
Функция представляет собой квадратный корень из х
sqr (x)
или x ^ 2
Функция — квадрат х
tg (x)
Функция — Тангенс от х
tgh (x)
Функция — касательная гиперболическая от х
cbrt (x)
Функция представляет собой кубический корень х
почва (х)
Функция округления х
на нижней стороне (пример почвы (4.5) == 4.0) символ (x)
Функция — символ х
erf (x)
Функция ошибки (Лаплас или интеграл вероятности)
Следующие операции можно использовать в терминах:
Реальные числа введите в форму 7,5 , не 7,5 2 * x — умножение 3 / x — разделение x ^ 3 — eksponentiacija x + 7 — Кроме того, x — 6 — обратный отсчет
Серия сходимости
Общий член ряда является рациональной частью. Фракцию разлагают на антитело с использованием метода неопределенных коэффициентов:
Выберите счетчик счетчиков счетчика для первой части:
Развернуть скобки:
Теперь мы находим, что находим неизвестные коэффициенты:
После продолжения общий член ряда записывается следующим образом:
Затем мы составим частичную сумму ряда:
Вместе мы получаем:
Для кадров мы страдаем одной секундой:
Заметим, что в скобках есть похожие выражения, которые взаимно уничтожают друг друга. Только два:
Сходимость ряда чисел
Забронированная сумма
Начисленные суммы представляют собой неоплаченные расходы, которые компания включила в отчет о прибылях и убытках.
Обычно это суммы, выплачиваемые через определенные промежутки времени, такие как заработная плата, заработная плата, государственные услуги и вычет подоходного налога с доходов. Например, если баланс находится в середине периода оплаты, платеж в эту дату отображается как сумма, начисленная.
Рассчитанная сумма для отпуска и длинных услуг на счетах потребителей не распространяется, но вычитается полностью на счет созданного резерва.
Предварительно выставленные суммы пенсии, которые пенсионер не требует в установленные сроки, уплачиваются за последние три года до подачи пенсионного требования.
Оплаченная страховая сумма должна распределяться среди сотрудников самозанятых бригад в соответствии с установленной тарифной ставкой и временем работы.
Расчетная сумма выручки облагается НДС.
Предварительно выставленные суммы пенсии, которые не требуются пенсионерам своевременно, выплачиваются в прошлом не более чем за 3 года до подачи пенсионного требования.
Предварительно выставленные суммы пенсии, которые пенсионер не требует в срок, уплачиваются за последние 3 года до подачи требования о выплате пенсии.
Уплаченная пенсия — это сумма, которую пенсионер не выплачивает своевременно, в течение последнего времени, но не более 3 лет (пенсионеры, получающие пенсию в соответствии с Законом о пенсиях и дополнениях для членов колхозов, 15 июля 1964 года — не более 1 года), прежде чем обращаться за пенсией.
Суммы пенсий, которые не были получены в установленный срок по вине органа, назначающего или выплачивающего пенсию, выдается без ограничений в прошлом.
Рассчитанные суммы выплат за отпуск облагаются налогом так же, как и предоплаченные зарплаты.
Начисленные суммы пособий и средств для возмещения дополнительных затрат, которые не были получены процессором своевременно, оплачиваются просроченными, но не более одного года.
Начисленные суммы пособий и средств на возмещение дополнительных расходов, которые они не получили в результате ошибки органа, назначенного и оплаченного ими, выплачиваются на протяжении всего прошедшего периода.
Уплаченная пенсия — это сумма, которую пенсионер не выплачивает своевременно, в течение последнего времени, но не более 3 лет (пенсионеры, получающие пенсию в соответствии с Законом о пенсиях и дополнениях для членов колхозов, 15 июля 1964 года — не более 1 года), прежде чем обращаться за пенсией. Размер пенсии не получает своевременно органом, назначается или выплачивается пенсия, он выдается недавно без каких-либо ограничений.
Платные пенсионные суммы, которые не требуются пенсионерам своевременно, подлежат оплате в течение периода, не превышающего одного года до подачи заявки на получение пенсии.
С помощью данного онлайн калькулятора можно находить суммы рядов, определять их сходимость, абсолютную и условную. Ряд - это последовательность чисел (либо функций - для функциональных рядов), которые связаны между собой определенным законом. Сумма членов ряда это и есть сумма ряда. Для доказательства того, что такая сумма существует (то есть она не равна бесконечности) можно использовать принципы сходимости числовых рядов - принцип Коши, принцип Доламбера и т.д. После доказательства того, что ряд сходится вычислить сумму числового ряда уже необходимо индивидуально. Для геометрической прогрессии, например, сумма вычисляется по формуле:
Найти сумму ряда онлайн
На нашем сайте вы можете вычислить сумму ряда онлайн . Всегда быстро, надежно, бесплатно. Удобный интерфейс для ввода рядов, задание начального и конечного значения элементов. Возможность находить сумму функционального ряда, использование буквенных констант. На практике студенты имеют дело с числовыми рядами довольно часто. Они широко используются в приближенных вычислениях (вычисление интегралов не имеющих аналитического решения, выполнение математических действий, решение дифференциальных уравнений и т.д.). А про функциональные ряды наподобие ряда Тейлора или ряда Фурье и говорить не приходится. С помощью нашего калькулятора определить сумму ряда теперь не проблема.
И т.д. – достаточно самых минимальных знаний о числовых рядах . Необходимо понимать, что такое ряд , уметь расписывать его подробно и не округлять глаза после словосочетаний «ряд сходится», «ряд расходится», «сумма ряда». Поэтому, если ваше настроение совсем на нуле, пожалуйста, уделите 5-10 минут статье Ряды для чайников (буквально первые 2-3 страницы), а потом возвращайтесь сюда и смело начинайте решать примеры!
Следует отметить, что в большинстве случаев найти сумму ряда непросто, и этот вопрос обычно решается через функциональные ряды (доживём-доживём:)) . Так, например, сумма популярного артиста выводится через ряды Фурье . В этой связи на практике почти всегда требуется установить сам факт сходимости , но не найти конкретное число (многие, думаю, уже успели это заметить). Однако среди великого множества числовых рядов есть немногочисленные представители, которые позволяют без особых проблем прикоснуться к святая святых даже полному чайнику. И на вводном уроке я приводил пример бесконечно убывающей геометрической прогрессии , сумма которой легко рассчитывается по известной школьной формуле.
В данной статье мы продолжим рассматривать похожие примеры, кроме того, узнаем строгое определение суммы и попутно познакомимся с некоторыми свойствами рядов. Разомнёмся… да прямо на прогрессиях и разомнёмся:
Пример 1
Найти сумму ряда
Решение
: представим наш ряд в виде суммы двух рядов:
Почему в данном случае так можно сделать? Выполненные действия основаны на двух простейших утверждениях:
1) Если сходятся ряды , то будут сходиться и ряды, составленные из сумм или разностей соответствующих членов: . При этом существенно то обстоятельство, что речь идёт о сходящихся рядах. В нашём примере мы заранее знаем , что обе геометрические прогрессии сойдутся, а значит, без всяких сомнений раскладываем исходный ряд в два ряда.
2) Второе свойство ещё очевиднее. Константу можно вынести за пределы ряда: , и это не повлияет на его сходимость или расходимость и итоговую сумму. Зачем выносить константу? Да просто чтобы она «не мешалась под ногами». Но иногда бывает выгодно этого и не делать
Чистовое оформление примера выглядит примерно так:
Дважды используем формулу для нахождения суммы бесконечно убывающей геометрической прогрессии: , где – первый член прогрессии, – основание прогрессии.
Ответ : сумма ряда
Начало решения можно оформить несколько в другом стиле – расписать ряд напрямую и перегруппировать его члены:
Дальше по накатанной.
Пример 2
Найти сумму ряда
Это пример для самостоятельного решения. Полное решение и ответ в конце урока.
Каких-либо особых изысков здесь нет, но однажды мне попался необычный ряд , который может застать врасплох неискушенного человека. Это… тоже бесконечно убывающая геометрическая прогрессия! Действительно, , и сумма рассчитывается буквально за пару мгновений: .
А сейчас живительный глоток математического анализа, необходимый для решения дальнейших задач:
Что такое сумма ряда?
Строгое определение сходимости/расходимости и суммы ряда в теории даётся через так называемые частичные суммы
ряда. Частичные – значит неполные. Распишем частичные суммы числового ряда :
И особую роль играет частичная сумма «эн» членов ряда:
Если предел частичных сумм числового ряда равен конечному числу: , то такой ряд называют сходящимся , а само число – суммой ряда . Если же предел бесконечен либо его не существует, то ряд называют расходящимся .
Вернёмся к демонстрационному ряду и распишем его частичные суммы:
Предел частичных сумм – есть в точности бесконечно убывающая геометрическая прогрессия, сумма которой равна: . Похожий предел мы рассматривали на уроке о числовых последовательностях . Собственно, и сама формула – это прямое следствие вышеизложенных теоретических выкладок (см. 2-ой том матана).
Таким образом, прорисовывается общий алгоритм решения нашей задачи : необходимо составить энную частичную сумму ряда и найти предел . Посмотрим, как это осуществляется на практике:
Пример 3
Вычислить сумму ряда
Решение
: на первом шаге нужно разложить общий член ряда
в сумму дробей. Используем метод неопределённых коэффициентов
:
В результате:
Сразу же
полезно провести обратное действие, выполнив тем самым проверку:
Получен общий член ряда в исходном виде, следовательно, разложение в сумму дробей проведено успешно.
Теперь составим частичную сумму ряда . Вообще это делается устно, но один раз я максимально подробно распишу, что откуда взялось:
Как записать совершенно понятно, но чему равен предыдущий член ? В общий член ряда ВМЕСТО
«эн» подставляем :
Почти все слагаемые частичной суммы благополучно взаимоуничтожаются:
Прямо такие пометки и делаем карандашом в тетради. Чертовски удобно.
Осталось вычислить элементарный предел и узнать сумму ряда:
Ответ :
Аналогичный ряд для самостоятельного решения:
Пример 4
Вычислить сумму ряда
Примерный образец чистового оформления решения в конце урока.
Очевидно, что нахождение суммы ряда – это само по себе доказательство его сходимости (помимо признаков сравнения , Даламбера, Коши и др.), о чём, в частности, намекает формулировка следующего задания:
Пример 5
Найти сумму ряда или установить его расходимость
По внешнему виду общего члена можно сразу сказать, как ведёт себя этот товарищ. Без комплексов. С помощью предельного признака сравнения легко выяснить (причём даже устно), что данный ряд будет сходиться вместе с рядом . Но перед нами редкий случай, когда без особых хлопот рассчитывается ещё и сумма.
Решение
: разложим знаменатель дроби в произведение. Для этого нужно решить квадратное уравнение
:
Таким образом:
Множители лучше расположить в порядке возрастания: .
Выполним промежуточную проверку:
ОК
Таким образом, общий член ряда:
Таким образом:
Не ленимся:
Что и требовалось проверить.
Запишем частичную сумму «эн» членов ряда, при этом обращаем внимание на тот факт, что «счётчик» ряда «начинает работать» с номера . Как и в предыдущих примерах, надёжнее растянуть кобру на приличную длину:
Однако если мы запишем в одну-две строчки, то всё равно будет довольно трудно сориентироваться в слагаемых (их таки 3 в каждом члене). И здесь нам на помощь придёт… геометрия. Заставим плясать змею под свою дудочку:
Да, прямо так и пишем в тетради один член под другим и прямо так их вычёркиваем. Кстати, собственное изобретение. Как понимаете, не от самого лёгкого задания в этой жизни =)
В результате зачистки получаем:
И, наконец, сумма ряда:
Ответ :
Пример 8
Вычислить сумму ряда
Это пример для самостоятельного решения.
Рассматриваемая задача, конечно, не радует нас разнообразием – на практике встречается либо бесконечно убывающая геометрическая прогрессия, либо ряд с дробно-рациональным общим членом и разложимым многочленом в знаменателе (к слову, далеко не каждый такой многочлен даёт возможность найти сумму ряда). Но, тем не менее, иногда попадаются необычные экземпляры, и по сложившейся доброй традиции я завершаю урок какой-нибудь любопытной задачей.