才发现上学期没学正向级数而是直接去学多元微积分了,所以这学期得先回来学正向级数。

杂项结论

级数

级数定义

级数: .

如果极限存在的,则说级数是收敛的。如果不存在,则说级数是发散的。

级数收敛的必要条件: .

注意是必要条件,不是充要条件。这个可以用来帮助判断级数是否是发散的:如果级数不趋于0,则必然发散。

级数的特性

线性

如果级数收敛,则可以用结合律

可以把结合律改变运算后的看成新的数列 . 同时 的级数也是收敛的并且和 的级数相等.

其实就是:数列收敛、子列收敛。

一般的收敛的级数不能用交换律

如题

但是绝对收敛级数是可以用交换律的

绝对收敛级数:对级数的各项绝对值组成的级数 也是收敛的,则称级数是绝对收敛级数。

常见级数

p 级数

时的级数称为调和级数

等比级数

正项级数

数列 的级数是正项级数。

如果有 0 其实也不影响级数敛散性,所以遇到带 0 的也可以看成正向级数。

如果是全 < 0 组成的也可以看成正向级数,因为符号可以提出来。

从某一项开始才开始有正项级数也行,因为前 n 向可以单独算。放宽松点依旧可以当正向级数。

基本定理

定理如下:

比较判别法

.

则有:

简称:大收小收,小发大发。

极限判别法

一个很好的推论是

根值判别法 (柯西判别法)

对正项级数.

一般对次方和根号效果显著。

比值判别法 (达朗贝尔判别法)

对正项级数.

一般对阶乘效果显著。

Rabbe 拉贝判别法

对正项级数.

附加结论

积分判别法

一般项级数

交错级数、莱布尼兹判别法

todo Abel 判别法、Dirichlet 判别法

幂级数

幂级数基本概念

称为 中心位置.

可以用换元,写成:

收敛区间: . 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:

收敛半径的求法

有级数

根值求法:

也就是说

比值求法:

和上面的一样,

性质

Abel 第一定理

幂级数一定存在收敛半径balabala……就是上面这个方法用的前提。

Abel 第二定理

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)

连续性定理

幂级数在收敛域内的和函数是连续的。

和函数就是这货:

同样的,对于端点而言,有:

可导性定理

可积性定理

在收敛域内闭区间可积,并且可以逐项积分.

其他

逐项求导和逐项积分不改变收敛半径,可能改变收敛域。

函数展开幂级数

可见 的时候就可以展开幂级数了,而且展开是

Tip

可以用逐项求导省略一下,例如 sinx 逐项求导求出 cosx。

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。

傅里叶级数

傅里叶展开

核函数

含参量积分

常义含参积分

连续:极限和积分可换序 可积:累次积分可换序 可导:积分号下求导可换序 / 导数和积分可换序

可导下的换序是偏导:

常义含参积分导数公式:

广义含参积分

M 判别法

AD 判别法

二重积分

曲线积分

第一类曲线积分

第二类曲线积分

WARNING

下面这图曲线积分 少写了 一个 x’(t),这是笔误。

第二类曲线积分化第一类曲线积分

第一类曲面积分

第二类曲面积分

其他aa

格林公式、高斯公式、斯托克斯公式.