人大版微积分第三版课件71级数概念与正项级数.ppt

合集下载

微积分人大3版 7.1

微积分人大3版 7.1
设级数 ∑ u n 收敛且 ∑ u n =s,则差值
n =1 n =1 ∞ ∞
rn =s−sn=un+1 + un+2 + · · ·
叫做级数 ∑ u n 的余项。
n =1 ∞
首页
上页
返回
下页
结束

例1 讨论等比级数(几何级数)
∑aq
n =0

n
= a + aq + aq + ⋅ ⋅ ⋅ + aq + ⋅ ⋅ ⋅
n =0
当|q|>1 时, lim sn =∞,此时级数 ∑aq n 发散。 =∞,此时级数
n →∞

a 。 1− q
当 q =1 时, n = na → ∞,因此级数 ∑aq n 发散。 ,s ,sn 随着n为奇数或偶数而等于a或等于0,
从而 sn 的极限不存在,这时级数 ∑aq n 也发散。
首页
上页
返回
下页
结束

二、级数敛散性的概念
级数的部分和: 级数的部分和: sn = u1 + u2 + u3 + ⋅ ⋅ ⋅ + un。 级数敛散性定义: 级数敛散性定义:
如果级数 ∑ u n 的部分和数列 sn 有极限: lim sn =s, 则称无穷级数 ∑ u n 收敛, ,这时极限 s 叫做这级数的和, 并写成 s= ∑ u n = u1 + u2 + u3 + ⋅ ⋅ ⋅ + un + ⋅ ⋅ ⋅ ;
2 n
的敛散性,其中a ≠0,q叫做级数的公比。 解:如果q ≠1,则部分和
a (1 − q n ) sn= a + aq + aq 2 + ⋅ ⋅ ⋅ + aq n−1 = 。 1− q ∞ a n 当|q|<1 时, lim s n = , ,此时级数 ∑ aq 收敛。 n→∞ 1− q n =0

大学课程《微积分》PPT课件:微积分7章1节

大学课程《微积分》PPT课件:微积分7章1节

1
正确答案选(C)。
例 3 判别级数
1
n1 (2n 1)(2n 1)
= 1+
1+
1 +…+
13 35 57
1
+…的敛散性,
(2n 1)(2n 1)
若收敛则求其和。
解 由于
un
(2n
1 1)(2n
1)
1 2
(1 2n 1
1) 2n 1
所以级数的部分和
Sn
=1 13
+1 35
+1 57
+…+
1 (2n 1)(2n 1)
例3(讲义例3)讨论等比级数(又称为几何级数)
aqn a aq aq2 aqn
n0
(a 0) 的收敛性.
注:几何级数是收敛级数中最著名的一个级数.阿贝尔曾经指出“除了几何级数 之外,数学中不存在任何一种它的和已被严格确定的无穷级数”.几何级数在判断 无穷级数的收敛性、求无穷级数的求和以及将一个函数展开为无穷级数等方面都有 广泛而重要的应用.
(4)级数收敛的必要条件:若级数
un
n1
收敛,则
lim
n
un
0
例 1 讨论几何级数(也叫等比级数)
aq n1 = a+ aq+ aq2 +…+aq n1 +… (a≠0,q≠0)
n 1
的敛散性,若收敛则求其和。
解 级数的部分和
Sn
a(1 qn ) ; q 1q
1
na; q 1
(1)当
q
1
1
11
解 由于 n1 3n 与 n1 7 n 都是几何级数,公比分别为 3, 7,

大学微积分课件(PPT幻灯片版)pptx

大学微积分课件(PPT幻灯片版)pptx

高阶导数计算
高阶导数的计算一般采用归纳法 或莱布尼茨公式等方法进行求解。 需要注意的是,在计算过程中要 遵循求导法则和运算顺序。
应用举例
高阶导数在物理学、工程学等领 域有着广泛的应用。例如,在物 理学中,加速度是速度的一阶导 数,而速度是位移的一阶导数; 在工程学中,梁的挠度是荷载的 一阶导数等。
03 一元函数积分学
VS
几何意义
函数$y = f(x)$在点$x_0$处的导数 $f'(x_0)$在几何上表示曲线$y = f(x)$在点 $(x_0, f(x_0))$处的切线的斜率。
求导法则与技巧总结
基本求导法则
包括常数的导数、幂函数的导数、指数函数的导数、对数函数的导 数、三角函数的导数、反三角函数的导数等。
求导技巧
连续性与可微性关系
连续性
函数在某一点连续意味着函数在 该点有定义,且左右极限相等并 等于函数值。连续性是函数的基 本性质之一。
可微性
函数在某一点可微意味着函数在 该点的切线斜率存在,即函数在 该点有导数。可微性反映了函数 局部变化的快慢程度。
连续性与可微性关

连续不一定可微,但可微一定连 续。即函数的连续性是可微性的 必要条件,但不是充分条件。
历史发展
微积分起源于17世纪,由牛顿和莱布尼 茨独立发展。经过数百年的完善,已成 为现代数学的重要基础。
极限思想与运算规则
极限思想
极限是微积分的基本概念,表示函数在某一点或无穷远处的变 化趋势。通过极限思想,可以研究函数的局部和全局性质。
运算规则
极限的运算包括极限的四则运算、复合函数的极限、无穷小量 与无穷大量的比较等。这些规则为求解复杂函数的极限提供了 有效方法。

教学课件微积分第三版

教学课件微积分第三版
称函数值f(x0)为函数f(x)在区间I上的最大值,
点x0为函数f(x)在区间I上的最大值点;若恒有
f(x0)≤f(x),则称函数值f(x0)为函数f(x)在区
间I上的最小值,点x0为函数f(x)在区间I上的最
小值点.
第一章 函数与极限
1.2 几何与经济方面函数关系式
1.几何方面函数关系式
(1)矩形面积S等于长x与宽u的积,即
又已知生产xkg产品的总成本为
1
C=C(x)=9x2+6x+100
所以每日产品全部销售后获得的总利润
1
1
L=L(x)=R(x)-C(x)= − 3 2 + 46x - 9 2 + 6x + 100
4
=- x2+40x-100(元)
9
1
由于产量x>0;又由于销售价格p>0,即46-3x>0,得到0<x<138,因而函数定
1.5 未定式极限
2.第二种基本情况
已知函数R(x)与S(x)中至少有一个含二次根式,当x→x0(有限值)时,
() 0
若R(x)→0且S(x)→0,则无理分式极限 lim
为 型未定式极限.
→0 () 0
解法:分子R(x)、分母S(x)同乘以它们的有理化因式,并注意到在
x→x0的过程中,恒有x-x0≠0,因而约去使得分子、分母同趋于零的
义域为0<x<138.
第一章 函数与极限
1.3 极限的概念与基本运算法则
定义1.8 已知数列
y1,y2,y3,y4,…,yn,…
当n→∞时,若一般项yn无限接近于常数A,则称当n→∞时数列yn的极
限为A,记作

最新人大版微积分第三版课件第七章7-习题课课件PPT

最新人大版微积分第三版课件第七章7-习题课课件PPT
人大版微积分第三版课件第 七章7-习题课
un(x)
求和
S(x) (在收敛域内进行)
n0
展开
un(x)
n0
当xx0 时为数项级数; 当 un(x)anxn 时为幂级数; 当 u n ( x ) a n cn x o b n s sn x in (an,bn为傅氏系数) 时, 为傅立叶级数.
基本问题:判别敛散; 求收敛域; 求和函数; 级数展开.
(2) 因各项取绝对值后所得强级数 原级数绝对收敛 .
1
n1n1
收敛, 故
机动 目录 上页 下页 返回 结束
(3) n 1(1)nlnnn1
因 unlnnn 1ln(11 n)单调递减, 且 nl im un 0
由Leibniz判别法知级数收敛 ;

ln n 1 lim n ln k 1
(a0).
n

nl im n un
nl im n lann(12)
1lim n lnn(2), an
n
n 2 时 ,n 2 e n ,从而有
1nln n (2)nn ,
由l于 im nn1, n
lim nln n (2)1,
n
limn
n
un
1. a
当a0即 011时 , 原级数收敛; a
(b n a n ) 收敛
(c n a n ) 收敛
n 1
n 1
c n [(cnan)an]
n 1
n1
(cn an) a n 收敛
n 1
n 1
机动 目录 上页 下页 返回 结束
解答提示:
例3(P257 题2). 判别下列级数的敛散性:
(1)

《微积分》(第三版)教学课件 (12)[8页]

《微积分》(第三版)教学课件 (12)[8页]

yn
A

《微积分》(第三版) 教学课件
首页 上一页 下一页 结束
定义26(变量的极限)
对于任意给定的正数 在变量y的变化过程中 总有那么
一个时刻 在那个时刻以后
|yA|
恒成立 则称变量y在此变化过程中以A为极限 记作 lim yA
说明 (2)如果变量y是定义于实数集合的函数yf(x) 而研究的
变化过程是x 则定义中 “总存在那么一个时刻” 是指 “总存在一个正数M” “在那个时刻以后” 是指 “当|x|M时” 而 “lim yA” 应为
“ lim f (x) A ” x
《微积分》(第三版) 教学课件
首页 上一页 下一页 结束
定义26(变量的极限)
对于任意给定的正数 在变量y的变化过程中 总有那么
一个时刻 在那个时刻以后
|yA|
恒成如果变量y是定义于实数集合的函数yf(x) 而研究的
为具体函数 则不能使用通用记号
《微积分》(第三版) 教学课件
首页 上一页 下一页 结束
例 证明lim cc(c为常数) 证 设yc
对任意给定的 0 恒有|yc||cc|0 所以lim cc
结论 “limcc” 表示
对数列 f(n)c 有 lim f (n) lim c c
n
n
对函数 f(x)c 有 lim f (x) lim c c 及lim f (x) lim c c
定理24 如果在某一变化过程中 变量y有极限 则变量y是有界变

这个定理说明变量y在某一变化过程中有极限 则变量y 在某时刻后有界 但变量在某一时刻后有界不一定有极限
例如
f (x)1x
x0 x0

x0

大学微积分课件幻灯片版

大学微积分课件幻灯片版

不定积分的性质
包括线性性质、积分区间可加性 、常数倍性质和积分与微分互逆 性质。
基本积分公式与法

包括幂函数、三角函数、指数函 数、对数函数等基本初等函数的 不定积分公式,以及分部积分法 、换元积分法等基本积分法则。
定积分的概念与性质
定积分的定义
定积分是求一个函数在闭区间上的积分值,表达形式为 ∫[a,b]f(x)dx,表示函数f(x)在区间[a,b]上的面积。
根据未知函数及其导数的次数划 分
一阶微分方程及其解法
可分离变量法
通过变量分离,将微分方程转化为可积分的 形式
齐次方程法
通过变量替换,将齐次方程转化为可分离变 量的形式
一阶线性微分方程法
利用积分因子,将一阶线性微分方程转化为 可积分的形式
二阶微分方程及其解法
二阶线性微分方程
具有常系数的二阶线性微分方程的通解结构
振动与波动方程
描述振动与波动现象的二阶线性微分方程
欧拉方程
通过变量替换,将欧拉方程转化为二阶线性微分方程进行求解
高阶微分方程的降阶法
通过变量替换或积分法,将高阶微分方程降阶为一阶或二阶微分方程进行求解
05
多元函数微积分学
多元函数的基本概念
01 02
多元函数的定义
设$D$为一个非空的$n$ 元有序数组的集合, $f$为某一 确定的对应规则。若对于每一个有序数组$( x1,x2,…,xn)∈D$,通过对应规则$f$,都有唯一确定的实 数$y$与之对应,则称对应规则$f$为定义在$D$上的$n$ 元函数。
三重积分的定义
设三元函数$f(x,y,z)$在可求体积的有界闭区域$Omega$上连续,将$Omega$任意分成$n$个小闭区域$Delta V_1,Delta V_2,…,Delta V_n$,记各小闭区域的直径中的最大值为$lambda $。若不论对$Omega $如何分割 及如何选取点$(xi_i,eta_i,zeta_i)$,只要当$lambda to 0 $时,和式$sum_{i=1}^{n} f(xi_i,eta_i,zeta_i)Delta V_i $的极限存在且唯一,则称此极限为函数 $f(x,y,z) $在区域 $Omega $上的三重积分。

《微积分》(第三版)教学课件 (17)[12页]

《微积分》(第三版)教学课件 (17)[12页]

lim(1 x
x11)(x1)1
e1e
1
《微积分》(第三版) 教学课件
首页 上一页 下一页 结束
例 5 求 lxim01cxo2 sx

lim1
x0
cos x2
x
lim
x0
2sin2 x2
x 2
1 2
lim
x0
sin2 x 2
( x)2
1 2
lim(
x0
sin x
x 2
)2
1 2
12
1 2
2
2
《微积分》(第三版) 教学课件
首页 上一页 下一页 结束
二、两个重要极限
第一个重要极限
limsin x 1 x0 x
§2.6 两个重要的极限
一、极限存在的准则 二、两个重要极限
《微积分》(第三版) 教学课件
首页 上一页 下一页 结束
一、极限存在的准则
定理211(准则I) 如果在某个变化过程中 三个变量x、y及z满足下列条件 (1)yxz (2)lim ylim zA
则 lim xA
《微积分》(第三版) 教学课件
e
《微积分》(第三版) 教学课件
首页 上一页 下一页 结束
limsin x 1 x0 x
或limsin(x()x) 1((x)0)
lim(1
x
1 x
)
x
e
1
或lim(1(x))(x) e((x) 0)
例 6
求 lim(1 x
2)x x

令 2
x
则当 x时 0
lim(1
x
2x)x
2
lim(1) 0

《微积分人大3版》PPT课件

《微积分人大3版》PPT课件
பைடு நூலகம்
显 然 有 ls i n s m 及 ls i 2 n s m 。 于 是 li ( s 2 n m s n ) 0 。
n n
n
但另一方面,
1 1 1 1 s 2 n s n n 1 n 2 n 3 2 n
1 1 1 1 1 , 2 n 2 n 2 n 2 n 2
n 1n 1
定理7.3 在一个级数的前面加上(去掉)有限项,级数的敛 散性不变。
定理7.4 若一个级数收敛,则对这个级数的项任意 加括号后所成的级数仍收敛,且其和不变。
推论:若加括号后所成的级数发散,则原来级数也 发散。
精选ppt
6
首页
上页
返回
下页
结束

二、级数收敛的必要条件
定 理 7 . 5 如 果 级 数 u n 收 敛 , 则 l u n i 0 。 m
定 理 7 . 2 若 级 数 u n 收 敛 , 且 其 和 为 s , 则 级 数
n 1
k n 也 收 敛 , 且 其 和 为 u k s 。
n 1 这 是 因 为 , 设 u n 与 k n 的 部 分 u 和 分 别 为 s n 与 n , n 1n 1
则 ln i l m ( k i u 1 k u m 2 k u n ) n n
n 1
n 0
证 : 设 级 数 u n 的 部 分 和 为 s n , 且 ls i n s , 则 m
n 1
n
lu i n m l( i s n s m n 1 ) ls i n l m i s n 1 m s s 0 。
n 0 n n n
应注意的问题:级数的一般项趋于零并不是级数收
n 1n 1
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

ln(n 1) ( n )
所以级数 (1) 发散 ;
技巧:
利用 “拆项相消” 求 和
(2)
Sn
1 1 2
1 1 1
23 34
n (n 1)
1
1 2
1 2
1 3
1 3
1 4
1 n
n
1
1
1 1 1 ( n ) n1
所以级数 (2) 收敛, 其和为 1 .
技巧:
n1
n1
则级数
n1
(
un
vn
)也收敛, 其和为 S 即 (un vn )
,
un
vn .
n1
n1
n1
比如:
(
n1
1 2n1
1 3n1
)
n1
1 2n1
n1
1 3n1
2
3 2
7 2
说明:
un , vn
n1
n1
(1) 敛+敛=敛 (性质2)
( un vn )
n1
(2) 敛+散 =发散 (用反证法可证)
调增加的: S1 S2 Sn
由 Sn有上界 Sn有极限 un 收敛 .
n1
反过来由 un 收敛 Sn 有极限 Sn 有界 .
n1
定理 1. 正项级数
收敛
部分和数列 有界 .
定理2 (比较审敛法)
设 un , vn 为正项级数 , 且 un vn , ( n 1, 2, 3, ),
n1
n1
则有 (1) 若大 收敛 , 则小
也收敛 ;
(2) 若小
发散 , 则大
也发散 .
证 记 un 的部分和序列为sn ,
n1
vn 的部分和序列为 n ,

un
n1
vn sn n
,
再由
n 有上界 sn 有上界 .
(1) 得证 . ( 2) 是 (1) 的逆否命题,亦真 .
注. un vn ,当n k 1, k 2, k 3, 时成立就够了.
例1. 讨论等比级数(又称几何级数)
( q 称为公比 ) 的敛散性.
解: 1) 若 q 1 ,则部分和
a(1 1
q q
n
)
当 q 1时,由于lim qn
n
因此级数收敛
,
其和为
1
a
0, q;
从而
lim
n
Sn
a 1
q
当q
1时, 由于lim qn n
,
从而 lim n
Sn
,
因此级数发散 .
2). 若 q 1 ,则 当q 1时, 当q 1时, 级数成为
的和.
证: 设收敛级数 S un,若按某一规律加括弧, 例如
n1
则新级数的部分和序列
为原级数部分和
序列Sn ( n 1 , 2 , )的一个子序列, 因此必有 S
机动 目录 上页 下页 返回 结束
注: 1 逆否命题:若加括弧后的级数发散, 则原级数必发散. 2 收敛级数去括弧后所成的级数不一定收敛.
例1.
讨论
p
-级数
1
1 2p
1 3p
1 np
(常数
p
> 0)
的敛散性.
( 重要级数)
解: 1) 若 p 1,
让 p 级数
1 np
与调和级数
因此级数发散 ;
因此 从而
Sn
a, 0,
n 为奇数 n 为偶数
不存在 , 因此级数发散.
综合 1)、2)可知, q 1 时, 等比级数收敛 ; q 1时, 等比级数发散 .
例2. 判别下列级数的敛散性:
解: (1)
Sn
ln 2 ln 3 12
ln 4 3
ln n 1 n
(ln 2 ln1) (ln 3 ln 2) ln(n 1) ln n
lim
n
un
0
并非级数收敛的充分条件.
例如, 调和级数
虽然
但此级数发散 .
事实上 , 假设调和级数收敛于 S , 则 1 2n

S2n
Sn
1 n1
1 n2
1 n3
1
2n
n 2n
1 2
矛盾! 所以假设不真 .
例 判断敛散性
例:判断收敛与否
解(1)原式= (2)原式=
机动 目录 上页 下页 返回 结束
现有 un收敛; vn发散 , 假设 ( un vn ) 收敛, 则
n1
n1
n1
由性质2知, [( un vn ) un ] vn 也收敛, 矛盾!
n1
n1
(3) 散+散 不一定发散.
例如,
取 un (1)2n , vn (1)2n1,
( un vn ) 0 0, 收敛
五、小结
常数项级数的基本概念
基本审敛法
1.由定义,若sn s,则级数收敛;
2.当lim n
un
0,则级数发散;
3.按基本性质.
第二节 常数项级数的审敛法
一、正项级数及其审敛法
若 un 0, 则称 un 为正项级数 .
n1
正项级数 un 的部分和 sn u1 u2 un 是单
n1
或加刮号后的级数收敛,原级数不一定收敛 例如,
(11) (11) 0 , 但
发散.
三、级数收敛的必要条件
设收敛级数
则必有
证: un Sn Sn1
lim
n
un
lim
n
Sn
lim
n
Sn1
S
S
0
逆否: 若级数的一般项不趋于0 , 则级数必发散 .
例如,
其一般项为
不趋于0, 因此这个级数发散.
注意:
利用 “拆项相消” 求 和
二、无穷级数的基本性质
性质1. 设 k 0, 则 k un 与 un 同敛散 .
n1
n1
a 1q
若 un S , 则 k un k S , 即 k un k un
n1
n1
n1
n1
1
n1 2n1 2
3 2n1
n1
6
性质2. 设有两个收敛级数
S un , vn
第7章 无穷级数
第一节 常数项级数的概念和性质
一、常数项级数的概念
等差数列: 1 , 3 ,5 , (2n 1) ,
等比数列: 1 , 2 ,4 , 8 , , 2n1 ,
无穷数列:u1 , u2 , u3 , , un ,
级数: un u1 u2 u3 un
n1
定义: 给定一个数列
无穷级数: un u1 u2 u3 un
n1
un 叫做级数的一般项(通项),
n
n次部分和: Sn uk u1 u2 u3 un
k 1
部分和数列:
若 lim n
Sn
S
存在,
则称无穷级数
记作
收敛 ,

lim
n
Sn
不存在
,
则称无穷级数发散 .
当级数收敛时, 称差值
为级数的余项 (误差).
n1
n1
性质3. 在级数前面加上或去掉有限项, 不会影响级数
的敛散性.
即 un 与 un 同敛散 .
n1
nk
(级数的敛散性与前有限项无关 , 收敛和发生改变.)
比如:
2
48100n1来自1 2n1收敛 !
2 4 8 100 n2
n1
发散!
性质4. 收敛级数加括弧后所成的级数仍收敛于原级数
相关文档
最新文档