@@ -8,7 +8,14 @@ updated: 2025-12-28
88
99$$ \begin{align}
1010& 当 0 < x,\quad 有 \sin x < x \\
11- &Jordan不等式:\quad 当 0 < x < \frac{\pi}{2},\quad 有 \frac{2}{\pi}x<\sin x< x
11+ &Jordan不等式:\quad 当 0 < x < \frac{\pi}{2},\quad 有 \frac{2}{\pi}x<\sin x< x \\
12+ &e:\quad \lim_{ n \to \infty } \left( 1+\frac{1}{n} \right)^{n}=e \\
13+ &2\leq \left( 1+\frac{1}{n} \right)^{n}<e \\
14+ &Stirling公式:\quad n! \sim \sqrt{ 2\pi n }\left( \frac{n}{e} \right)^{n} \\ \\
15+ &据说很漂亮的级数:\quad 1-\frac{1}{2}+\frac{1}{3}-\frac{1}{4}+\frac{1}{5}-\dots=\ln 2 \\
16+ &另一个很漂亮的级数:\quad 1-\frac{1}{3}+\frac{1}{5}-\frac{1}{7}+\frac{1}{9}-\dots=\frac{\pi}{4} \\ \\
17+ &holy的我都觉得漂亮的级数:\quad 1-x+x^{2}-x^{3}+x^{4}-\dots=\frac{1}{1+x}
18+
1219\end{align} $$
1320
1421## 级数
@@ -181,3 +188,103 @@ $$令f(x)为非负、单调递减, \exists a>0,\forall A>a,有[a,A]可积的函
181188
182189## 一般项级数
183190
191+ 交错级数、莱布尼兹判别法
192+
193+ #todo Abel 判别法、Dirichlet 判别法
194+
195+ ## 幂级数
196+
197+ ### 幂级数基本概念
198+
199+ $$ \sum^\infty_{n=0}a_{n}(x-x_{0})^{n}=a_{0}+a_{1}(x-x_{0})+a_{2}(x-x_{0})^{2}+\dots $$
200+
201+ $x_0$ 称为 ** 中心位置.**
202+
203+ 可以用换元,写成: $\sum ^{\infty}_ {n=0}a_ {n}u^{n},\quad 其中u=x-x_ {0}$
204+
205+ 收敛区间: $(x_ {0}-r,x_ {0}+r)开区间$. 收敛区间内收敛,收敛区间外发散,收敛区间端点可能发散也可能收敛。此外有:
206+
207+ $$ r:\begin{cases}
208+ r=0,\quad 仅在x=x_{0}处收敛. \\
209+ 0<r<+\infty,\quad 在 (x_{0}-r,x_{0}+r) 收敛. \\
210+ r=+\infty,\quad 在 R 处处收敛.
211+ \end{cases} $$
212+
213+ $$ 收敛域=收敛区间\cup\{收敛的端点\} $$
214+
215+ ### 收敛半径的求法
216+
217+ 有级数 $\sum ^{\infty}_ {n=0}a_ {n}x^n$
218+
219+ ** 根值求法:**
220+
221+ $$ \lim_{ n \to \infty } \sqrt[n]{ |a_{n}| }=\rho=\frac{1}{r} $$
222+
223+ 也就是说 $r=\frac{1}{\rho}$
224+
225+ ** 比值求法:**
226+
227+ $$ \lim_{ n \to \infty } \left|\frac{a_{n+1}}{a_{n}}\right|=\rho=\frac{1}{r} $$
228+
229+ 和上面的一样,$r=\frac{1}{\rho}$
230+
231+ ### 性质
232+
233+ #### Abel 第一定理
234+
235+ 幂级数一定存在收敛半径balabala……* 就是上面这个方法用的前提。*
236+
237+ #### Abel 第二定理
238+
239+ 对$\sum^\infty_ {n=0}a_ {n}(x-x_ {0})^{n},\quad r为收敛半径,有:$
240+ 1 . $在(x_ {0}-r,x_ {0}+r)内绝对收敛,内闭一致收敛.$
241+ 2 . $若在x=x_ {0}+r收敛,则[ a,x_ {0}+r] 一致收敛,\quad 其中a\in(x_ {0}-r,x_ {0}+r)$
242+ 3 . $上面这条对x_ {0}-r也成立。$
243+
244+ ...** 省流:在收敛域内闭一致收敛(收敛域内的任意闭区间都一致收敛)**
245+
246+ #### 连续性定理
247+
248+ 幂级数在收敛域内的和函数是连续的。
249+
250+ 和函数$S(x)$就是这货:$S(x)=\sum ^{\infty}_ {n=0}a_ {n}(x-x_ {0})^{n}$
251+
252+ $S(x)在收敛区间连续.$
253+
254+ 同样的,对于端点而言,有:
255+
256+ $$ \begin{align}
257+ \begin{cases}
258+ 级数在x_{0}-r收敛 \implies S(x)在x_{0}-r右连续 \\
259+ 级数在x_{0}+r收敛 \implies S(x)在x_{0}+r左连续
260+ \end{cases}
261+ \end{align} $$
262+
263+ #### 可导性定理
264+
265+ $S(x)在收敛区间无穷次可导,并且可逐项求导.$
266+
267+ #### 可积性定理
268+
269+ 在收敛域内闭区间可积,并且可以逐项积分.
270+
271+ #### 其他
272+
273+ 逐项求导和逐项积分不改变收敛半径,可能改变收敛域。
274+
275+ ### 函数展开幂级数
276+
277+ $f在I不是无穷次幂级数\implies f不能展开幂级数$
278+
279+ $f在I无穷次可微\implies 有泰勒公式: f (x)=\sum^n_ {k=0} \frac{f^{(k)}(x)}{k!}(x-x_ {0})^k+R_ {n}(x)$
280+
281+ 可见 $R_ {n}\to 0$ 的时候就可以展开幂级数了,而且展开是 $f(x)=\sum^\infty_ {n=0} \frac{f^{(k)}(x)}{n!}(x-x_ {0})^n$
282+
283+ ![ [ 4fbc71ab5d403aa85dcd81f1c7708600.png]]
284+
285+ > [ !tip]
286+ > 可以用逐项求导省略一下,例如 sinx 逐项求导求出 cosx。
287+ >
288+ > arctanx和 ln(1+x) 可以用间接展开:先从他们的导数通过逐项积分来获得。
289+
290+
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