К другим разделам курса технического университета по высшей математике |
||
Задача 23. Найти область сходимости функционального ряда
Решение. Это частный случай функционального ряда — степенной ряд вида
Радиус сходимости R такого ряда можно найти по одной из формул:
или
.
Интервал абсолютной сходимости степенного ряда определяется неравенством
. Вне этого интервала, при
ряд расходится. На концах интервала — в точках
поведение ряда исследуется особо.
Находим радиус сходимости для заданного ряда по первой формуле. Так как
, получаем
Тогда ряд сходится, если
, откуда
, то есть
.
Исследуем сходимость ряда в точках
и
.
При
исходный ряд принимает вид
Это обобщенный гармонический сходящийся ряд (
сходится, если
).
При
получаем знакочередующийся ряд
Этот ряд сходится (притом абсолютно), так как сходится ряд из абсолютных величин его членов:
Итак, исходный ряд сходится для всех
.
Задача 24. Найти коэффициенты
и
разложения в ряд Фурье функции
.
Записать это разложение.
Решение. Воспользуемся формулами (36), (37) разложения в ряд Фурье функции
, заданной на отрезке
:
,
где
Найдем коэффициенты
и
. Так как
, получим
Так как
можно заменить более простой функцией
, получим
.
Подставляем найденные коэффициенты в ряд Фурье:
Задача 25. Найти коэффициенты
разложения в ряд Фурье по синусам функции
.
Решение. Коэффициенты
разложения функции в ряд Фурье по синусам определяются по формуле (41):
Тогда
Так как
, получим
| На главную сайта Dvoika.net |