1、正项级数的审敛法——根植审敛法(柯西判别法):
设:??lim
n??
???1时,级数收敛?
un,则???1时,级数发散
???1时,不确定?
2、比值审敛法:
???1时,级数收敛
Un?1?
设:??lim,则???1时,级数发散
n??U
n???1时,不确定
?3、定义法:
sn?u1?u2???un;limsn存在,则收敛;否则发
n??
散。
交错级数u1?u2?u3?u4??(或?u1?u2?u3??,un?0)的审敛法??un?un?1
如果交错级数满足?limu?0,那么级数收敛且其和
??n??n
绝对收敛与条件收敛:
(1)u1?u2???un??,其中un为任意实数;(2)u1?u2?u3???un??
如果(2)收敛,则(1)肯定收敛,且称为绝对如果(2)发散,而(1)收敛,则称调和级数:? 级数:?
1nn
发散,而收敛;
?1时发散p?1时收敛
收敛级数;
——莱布尼兹定理:
s?u1,其余项rn的绝对值rn?un?1。
(1)为条件收敛级数。
n
?
(?1)n
1
2
p级数:?
1n
p
幂级数:
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1?x?x?x???x??23n
x?1时,收敛于x?1时,发散
11?x
对于级数(3)a0?a1x ?a2x???anx??,如果它不是仅在原点
x?R时收敛
数轴上都收敛,则必存
在R,使
2n
收敛,也不是在全
x?R时发散,其中R称为收敛半径。x?R时不定
1
??0时,R?
求收敛半径的方法:设
lim
an?1an
??,其中an,an?1是(3)的系数,则
?
n??
??0时,R???????时,R?0
函数展开成幂级数:
函数展开成泰勒级数:余项:Rn?
f
(n?1)
f(x)?f(x0)(x?x0)?(x?x0)
n?1
f??(x0)2!
(x?x0)???
2
f
(n)
(x0)
n!
(x?x0)??
n
(?)
(n?1)!
,f(x)可以展开成泰勒级数的
f??(0)2!
2
充要条件是:limRn?0
n??
x0?0时即为麦克劳林公式:
f(x)?f(0)?f?(0)x?x???
f
(n)
(0)
n!
x??
n
一些函数展开成幂级数: (1?x)
m
?1?mx?x
3
m(m?1)
2!
x???
n?1
2
m(m?1)?(m?n?1)
n!
x?? (?1?x?1)
n
sinx?x?
3!
?
x
5
5!
???(?1)
x
2n?1
(2n?1)!
?? (???x???)
欧拉公式:
ix?ix
?e?e?cosx??2
?cosx?isinx 或? ix?ix
?sinx?e?e?2?
e
ix
三角级数:
?
f(t)?A0?
?A
n?1
n
sin(n?t??n)?
a02
?
?
?(a
n?1
n
cosnx?bnsinnx)
其中,a0?aA0,an?Ansin?n,bn?Ancos?n,?t?x。
正交性:1,sinx,cosx,sin2x,cos2x?sinnx,cosnx?任意两个不同项的乘积上的积分=0。
在[??,?]
傅立叶级数:
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f(x)?
a02
?
?
?(a
n?1
n
cosnx?bnsinnx),周期?2?
?1a??n
??
其中?
1?bn????1? 12
2
?
?
??
f(x)cosnxdx (n?0,1,2?)
?
?
??
f(x)sinnxdx (n?1,2,3?)
13?
2
?14
2
15
2
???16
2
?
2
8
1?
122
2
??
133
2
??
144
2
??????
??
2
6
????
?
2
24
1?2
?
1
2
1
2
1
2
2
12
正弦级数:
an?0,bn?
?2
?
f(x)sinnxdx n?1,2,3? f(x)?
?b
a02
n
sinnx是奇函数
?
余弦级数:
bn?0,an?
?
?
f(x)cosnxdx n?0,1,2? f(x)??
?a
n
cosnx是偶函数
周期为2l的周期函数的傅立叶级数:
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f(x)?
a02
?
?
?(a
n?1
n
cos
n?xl
?bnsin
n?xl
),周期?2l
l
?1n?x
dx (n?0,1,2?)?an??f(x)cos
ll??l
其中?
l1n?x?
bn??f(x)sindx (n?1,2,3?)?ll?l?
微分方程的相关概念:
一阶微分方程:
y??f(x,y) 或 P(x,y)dx?Q(x,y)dy?0
:一阶微分方程可以化
为g(y)dy?f(x)dx的形式,解法:
可分离变量的微分方程
?g(y)dy??
yx
f(x)dx 得:G(y)?F(x)?C称为隐式通解。
程可以写成dudx,u?
dudx
dydx
?f(x,y)??(x,y),即写成
dxx?
du
yx
的函数,解法:
yx
齐次方程:一阶微分方设u?
,则
dydx
?u?x
??(u),?
?(u)?u
分离变量,积分后将代替u,
即得齐次方程通解。
一阶线性微分方程: 1、一阶线性微分方程:
dydx
?P(x)y?Q(x)
?P(x)dx
y?Ce?
当Q(x)?0时,为齐次方程,
当Q(x)?0时,为非齐次方程,2、贝努力方程:
dydx
y?(?Q(x)e?
n
P(x)dx
dx?C)e?
?P(x)dx
?P(x)y?Q(x)y,(n?0,1)
全微分方程:
如果P(x,y)dx?Q(x,y)dy?0中左端是某函数的全微du(x,y)?P(x,y)dx?Q(x,y)dy?0,其中:?u(x,y)?C应该是该全微分方程的
通解。
?u
分方程,即:
?u
?P(x,y)?Q(x,y) ?x?y
二阶微分方程: dydx
22
?P(x)
dydx
?Q(x)y?f(x)f(x)?0时为齐次f(x)?0时为非齐次
二阶常系数齐次线性微分方程及其解法:
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