求幂级数∑(∞ ,n=0)x^n/n+1的收敛半径及收敛域

如题所述

解:∵ρ=lim(n→∞)丨an+1/an丨=lim(n→∞)n(n+1)/[(n+1)(n+2)]=1,∴收敛半径R=1/ρ=1。

又lim(n→∞)丨Un+1/Un丨=丨x丨/R<1,∴丨x丨<1,即-1<x<1。

而当x=-1时,是交错级数,级数为∑(-1)^n/[n(n+1)]≤∑1/[n(n+1),而后者收敛;当x=1时,收敛。

∴收敛区间为-1≤x≤1,即x∈[-1,1]。

将一个收敛半径是正数的幂级数的变量取为复数,就可以定义一个全纯函数。收敛半径可以被如下定理刻画:

一个中心为 a的幂级数 f的收敛半径 R等于 a与离 a最近的使得函数不能用幂级数方式定义的点的距离。

到 a的距离严格小于 R的所有点组成的集合称为收敛圆盘。

最近点的取法是在整个复平面中,而不仅仅是在实轴上,即使中心和系数都是实数时也是如此。例如:函数

扩展资料

如果幂级数在 a附近可展,并且收敛半径为 r,那么所有满足 |z a| = r的点的集合(收敛圆盘的边界)是一个圆,称为收敛圆。幂级数在收敛圆上可能收敛也可能发散。

例 1: 函数 (z) = (1 z) 在z= 0 处展开的幂级数收敛半径为1,并在收敛圆上的所有点处发散。

例 2: 函数 g(z) = ln(1 z) 在z= 0 处展开的幂级数收敛半径为1,在z= 1 处发散但除此之外,在收敛圆上所有其它点上都收敛。例1中的函数 (z) 是 -g(z) 的复导数。

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第1个回答  2015-03-29

点评:先求收敛半径,再求收敛域,在判断端点时为交错级数,所以运用莱布尼茨定理即可


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第2个回答  推荐于2017-09-30

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