Интегральный признак Коши



Дата22.06.2023
өлшемі33,49 Kb.
#103045
түріУчебник

Интегральный признак Коши
Разочарую тех, кто плохо усвоил материал первого курса. Для того чтобы применять интегральный признак Коши необходимо более или менее уверенно уметь находить производные, интегралы, а также иметь навык вычисления несобственного интегралапервого рода.
В учебниках по математическому анализу интегральный признак Коши дан математически строго, но слишком уж поморочено, поэтому я сформулирую признак совсем примитивно, но понятно. И сразу примеры для пояснения.
Интегральный признак Коши: Рассмотрим положительный числовой ряд  . Данный ряд сходится или расходится вместе с соответствующим несобственным интегралом.
Пример 11
Исследовать ряд на сходимость 
Почти классика. Натуральный логарифм и какая-нибудь бяка.
Основной предпосылкой использования интегрального признака Коши является тот факт, что в общем члене ряда есть некоторая функция и её производная. Из темыПроизводная вы наверняка запомнили простейшую табличную вещь:  , и у нас как раз такой канонический случай.
Как использовать интегральный признак? Сначала берем значок интеграла и переписываем со «счётчика» ряда верхний и нижний пределы:  . Затем под интегралом переписываем «начинку» ряда с буковкой «хэ»:  . Чего-то не хватает…, ах, да, еще в числителе нужно прилепить значок дифференциала:  .
Теперь нужно вычислить несобственный интеграл  . При этом возможно два случая:
1) Если выяснится, что интеграл  сходится, то будет сходиться и наш ряд  .
2) Если выяснится, что интеграл расходится, то наш ряд  тоже будет расходиться.
Повторюсь, если материал запущен, то чтение параграфа будет трудным и малопонятным, поскольку применение признака по сути дела сводится к вычислениюнесобственного интеграла первого рода.
Полное решение и оформление примера должно выглядеть примерно так:
Используем интегральный признак:


Подынтегральная функция непрерывна на 

Таким образом, исследуемый ряд расходится вместе с соответствующим несобственным интегралом.
Пример 12
Исследовать ряд на сходимость 
Решение и образец оформления в конце урока
В рассмотренных примерах логарифм также мог находиться под корнем, это не изменило бы способа решения.
И еще два примера на закуску
Пример 13
Исследовать ряд на сходимость 
По общим «параметрам» общий член ряда вроде бы подходит для использования предельного признака сравнения. Нужно всего лишь раскрыть скобки  и сразу сдать на кандидата предельно сравнить данный ряд со сходящимся рядом  . Впрочем, я немного слукавил, скобки можно и не раскрывать, но всё равно решение через предельный признак сравнения будет выглядеть довольно вычурно.
Поэтому мы используем интегральный признак Коши:

Подынтегральная функция непрерывна на 

Получено конечное число, значит, исследуемый ряд сходится вместе с соответствующим несобственным интегралом.

Пример 12:
Используем интегральный признак.
 
Подынтегральная функция непрерывна на  .

Получено конечное число, значит, исследуемый ряд  сходится вместе с соответствующим несобственным интегралом.
Пример 14: 
Используем интегральный признак.
 
Подынтегральная функция непрерывна на  .

Таким образом, исследуемый ряд  расходится вместе с соответствующим несобственным интегралом.
Примечание: Ряд   также можно исследовать с помощью предельного признака сравнения. Для этого необходимо раскрыть скобки под корнем и сравнить исследуемый ряд с расходящимся рядом  .

Достарыңызбен бөлісу:




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет