我个人的理解:幂级数就是带上了函数x的级数,不同的幂级数有自己的收敛半径
主要用途:对任意阶可导的f(x),可以展开成幂级数的形式
即在x在收敛域内,幂级数收敛于f(x),或者说幂级数的和函数就是f(x)
用处就很多了,比如你求极限的时候:可以把sinx展开成幂级数形式sinx=x-x^3/3!+0(x^3)
当然幂级数展开也不是万能的,由于需要fx有任意阶导数,但实际中函数很难满足这一点
故有了后面的傅立叶级数,不要求fx可导,甚至不需要fx连续,应用范围比幂级数更广
高数课本上对函数幂级数的展开式唯一性的介绍如下图所示,教材上也有证明过程,证明方法是假设不唯一,相减得零可导出矛盾,故唯一。例子教材上也有,证明过程和例子太过复杂,不能打出来,有需要的请自行查看教材。
扩展资料:
幂级数的定义:
设u1(x),u2(x),,un(x),是定义在某区间I上的函数列,则表达式
(1)
称为定义在区间I上函数项级数。
如果式(1)上的各项un(x)都是定义在区间(-∞,+∞)上的幂函数,函数项级数
(2)
称作幂级数,其中x0为常数,a0,a1,,an称为幂级数的系数。
函数展开为幂级数问题:
1先看看能不能直接套常用幂级数的公式,
2看看能不能提取常数等恒等变型为了套用公式,
3像本题,就可以先把2x放在一边,把剩下得函数变型一下,
4剩下的函数,你稍微提取一个常数就可以套用常用的幂级数公式,
5如果是一些反三角函数,这时,可能我们先求导,把它变为有理整式或分式,然后通过变型,套用所学公式,
6求收敛区间问题,先看x是不是缺项,
7比如本题,x的2n+1 比方,只有奇数比方,说明是缺项的,
8对于缺项的幂级数,求收敛区间时,只能用我所写的方法,
9如果是不缺项的,可以先求ρ,再求R。
1/(1-x)=∑x^n (-1 1、这是公比为q=x的等比级数求和公式的反过来应用,可以直接使用,没有必要写出具体过程, 如果一定要写,就写在下面,略有点麻烦,其中第步要用到收敛的等比级数的余项级数,仍然是等比级数和,这是中学知识 2、f(x)=1/(1-x),f'(x)=1/(1-x)^2,f''(x)=2!/(1-x)^3,f'''(x)=3!/(1-x)^4,……, [f(x)](n阶导)=n!/(1-x)^(n+1), ②f(0)=1,f'(0)=1,f''(0)=2!,f‘''(0)=3。
1、幂级数,是数学分析当中重要概念之一,是指在级数的每一项均为与级数项序号n相对应的以常数倍的(x-a)的n次方(n是从0开始计数的整数,a为常数)。
2、幂级数是数学分析中的重要概念,被作为基础内容应用到了实变函数、复变函数等众多领域当中。
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