SF1625 Envariabelanalys

Relevanta dokument
Serier. egentligen är ett gränsvärde, inte en summa: s n, där s n =

TATA42: Föreläsning 5 Serier ( generaliserade summor )

gränsvärde existerar, vilket förefaller vara en naturlig definition (jämför med de generaliserade integralerna). I exemplet ovan ser vi att 3 = 3 n n

TATA42: Föreläsning 10 Serier ( generaliserade summor )

Anteckningar för kursen "Analys i en Variabel"

TATA42: Föreläsning 6 Potensserier

Om konvergens av serier

M0038M Differentialkalkyl, Lekt 15, H15

Numeriska serier Definition av konvergens J amf orelsesatser Vad skall vi j amf ora med? Absolutkonvergens Leibniz kriterium Dagens amnen 1 / 19

Institutionen för Matematik, KTH Lösningar till tentamen i Analys i en variabel för I och K (SF1644) 1/ e x h. (sin x) 2 1 cos x.

Lösningsförslag till tentan i 5B1115 Matematik 1 för B, BIO, E, IT, K, M, ME, Media och T,

5B1147. Envariabelanalys. MATLAB Laboration. Laboration 1. Gränsvärden och Summor

12. Numeriska serier NUMERISKA SERIER

Tillämpningar av integraler: Area, skivformeln för volymberäkning, båglängd, rotationsarea, integraler och summor

Instuderingsfrågor i Funktionsteori

Funktionsserier och potensserier. som gränsvärdet av partialsummorna s n (x) =

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A. e x2 /4 2) = 2) =

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Thomas Erlandsson, Sebastian Pöder

a k . Serien, som formellt är följden av delsummor

+ 5a 16b b 5 då a = 1 2 och b = 1 3. n = 0 där n = 1, 2, 3,. 2 + ( 1)n n

Lösningsförslag till Tentamen i SF1602 för CFATE 1 den 20 december 2008 kl 8-13

1 Föreläsning 14, följder och serier

Matematisk kommunikation för Π Problemsamling

Euler-Mac Laurins summationsformel och Bernoulliska polynom

ANDREAS REJBRAND Matematik Numeriska serier. Andreas Rejbrand, april /29

Matematisk kommunikation för Π Problemsamling

Lösningar till MVE016 Matematisk analys i en variabel för I yy 1 + y 2 = x.

SF1625 Envariabelanalys

LMA515 Matematik, del B Sammanställning av lärmål

Kursens Kortfrågor med Svar SF1602 Di. Int.

k=0 kzk? (0.2) 2. Bestäm alla holomorfa funktioner f(z) = f(x + iy) = u(x, y) + iv(x, y) sådana att u(x, y) = x 2 2xy y 2. 1 t, 0 t 1, f(t) =

SF1625 Envariabelanalys

Anteckningar för kursen "Analys i en Variabel"

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Chalmers tekniska högskola Datum: kl Telefonvakt: Jonny Lindström MVE475 Inledande Matematisk Analys

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1600, Differential- och integralkalkyl I, del 1. Tentamen, den 9 mars Lösningsförslag. f(x) = x x

Tentamen i Envariabelanalys 2

Meningslöst nonsens. November 19, 2014

Lösningsförslag till TATA42-tentan

ÖVN 6 - DIFFERENTIALEKVATIONER OCH TRANSFORMMETODER - SF Nyckelord och innehåll. a n (x x 0 ) n.

KOMPLETTERANDE UPPGIFTER TILL MATEMATISK ANALYS - EN VARIABEL AV FORSLING OCH NEYMARK

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Tentamen, SF1629, Differentialekvationer och Transformer II (del 2) 11 april 2017 kl. 8:00-13:00

Kontinuerliga funktioner. Ytterligare en ekvivalent formulering av supremumaxiomet

Fixpunktsiteration. Kapitel Fixpunktsekvation. 1. f(x) = x = g(x).

i utvecklingen av (( x + x ) n för n =1,2,3º. = 0 där n = 1,2,3,

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 11 januari 2016

Prov i matematik Distans, Matematik A Analys UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 12 januari 2015

kvoten mellan två på varandra följande tal i en talföljd är konstant alltid lika stor.

Chalmers tekniska högskola Datum: kl Telefonvakt: Christoffer Standar LMA033a Matematik BI

Lösningsmetodik för FMAF01: Funktionsteori

RIEMANNSUMMOR. Den bestämda integralen definieras med hjälp av Riemannsummor. Låt vara en begränsad funktion,, reella tal och. lim.

4. Bestäm arean av det begränsade område som precis innesluts av kurvorna. och y = x 2. h(x) = e 2x 3,

Repetitionsfrågor i Flervariabelanalys, Ht 2009

SF1626 Flervariabelanalys

3, 6, 9, 12, 15, 18. 1, 2, 4, 8, 16, 32 Nu är stunden inne, då vill vill summera talen i en talföljd

Analys 360 En webbaserad analyskurs Analysens grunder. L Hôspitals regel. MatematikCentrum LTH

Enklare matematiska uppgifter

Institutionen för Matematik. SF1625 Envariabelanalys. Modul 5 Integraler

SF1661 Perspektiv på matematik Tentamen 20 oktober 2011 kl Svar och lösningsförslag

Tentamen i matematik. f(x) = 1 + e x.

Mer om reella tal och kontinuitet

Svar till S-uppgifter Endimensionell Analys för I och L

Svar till S-uppgifter Endimensionell Analys för I och L

============================================================ V1. Intervallet [a,b] är ändligt, dvs gränserna a, b är reella tal och INTE ±.

Prov i matematik Distans, Matematik A Analys UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen

TNA004 Analys II Tentamen Lösningsskisser

x f (x) dx 1/8. Kan likhet gälla i sistnämnda relation. (Torgny Lindvall.) f är en kontinuerlig funktion på 1 x sådan att lim a

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

Svar till tentan

Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud

Läsanvisningar till kapitel

SF1625 Envariabelanalys

Repetitionsuppgifter

2x 2 3x 2 4x 2 5x 2. lim. Lösning. Detta är ett gränsvärde av typen

Analys 360 En webbaserad analyskurs Analysens grunder. Om de reella talen. MatematikCentrum LTH

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A. e 50k = k = ln 1 2. k = ln = ln 2

Kap. P. Detta kapitel utgör Inledande kurs i matematik. I kapitlet beskrivs vilka bakgrundskunskaper som förutsätts.

Lösningar till tentamen i kursen Envariabelanalys

Högskolan i Skövde (SK, YW) Svensk version Tentamen i matematik

Modul 5: Integraler. Det är viktigt att du blir bra på att integrera, så träna mycket.

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Lördagen den 11 januari, 2014

TNA003 Analys I för ED, MT, KTS

e x x + lnx 5x 3 4e x (0.4) x 0 e 2x 1 a) lim (0.3) b) lim ( 1 ) k. (0.3) c) lim 2. a) Lös ekvationen e x = 0.

LÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN 2 SF1664

Lösningsförslag till Tentamen: Matematiska metoder för ekonomer

Konvergens och Kontinuitet

x 2 5x + 4 2x 3 + 3x 2 + 4x + 5. d. lim 2. Kan funktionen f definieras i punkten x = 1 så att f blir kontinuerlig i denna punkt? a.

Dagens ämnen. Potensserier

Kontinuitet och gränsvärden

Facit till Några extra uppgifter inför tentan Matematik Baskurs. x 2 x

Maclaurins och Taylors formler. Standardutvecklingar (fortsättning), entydighet, numerisk beräkning av vissa uttryck, beräkning

Föreläsning 7. SF1625 Envariabelanalys. Hans Thunberg, 13 november 2018

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

har ekvation (2, 3, 4) (x 1, y 1, z 1) = 0, eller 2x + 3y + 4z = 9. b) Vi söker P 1 = F (1, 1, 1) + F (1, 1, 1) (x 1, y 1, z 1) = 2x + 3y + 4z.

Meningslöst nonsens. December 14, 2014

Transkript:

Föreläsning 18 Institutionen för matematik KTH 12 december 2017

Idag Talföljder Serier Jämförelse med integraler (Cauchy s integralkriterium) Andra konvergenskriterier (jämförelsekriterier) Mer i morgon om konvergenskriterier.

Talföljder Talföljder

Talföljder En talföljd är en följd av tal, t ex ( ) 1 ( 1 2 n = 2, 1 4, 1 ) 8,... n=1 En serie är en oändlig summa av tal, t ex n=1 1 2 n = 1 2 + 1 4 + 1 8 +...

Talföljder: konvergens/divergens En talföljd (a n ) är konvergent om det finns ett reellt tal L sådant att lim a n = L n Talföljden är divergent om oegentligt (± ) eller icke-existerande gränsvärde. Exempel: Eftersom lim = 0 så är talföljden 2n gränsvärdet 0. n 1 ( ) 1 2 n konvergent med

Fråga 1 Konvergerar talföljden ( cos 1 ) n A. Ja B. Nej C. Vet ej

Fråga 1 Konvergerar talföljden ( cos 1 ) n A. Ja, konvergerar mot 1 B. Nej C. Vet ej

Fråga 2 Talföljden är A. Konvergent B. Divergent C. Vet ej ( ) sin n n

Fråga 2 Talföljden ( ) sin n n är A. Konvergent, gränsvärdet är 0 B. Divergent C. Vet ej

Talföljder: talet e Sats Talföljden (1 + 1 n )n är växande och konvergerar mot talet e.

Serier Serier

Delsummor och konvergens För en serie a n definierar man den N:te delsumman n=1 s N = N a n. n=1 Man säger att serien är konvergent om talföljden av delsummor (s N ) är konvergent. Om s N s så säger man att seriens summa är s.

Delsummor och konvergens För en serie a n definierar man den N:te delsumman n=1 s N = N a n. n=1 Man säger att serien är konvergent om talföljden av delsummor (s N ) är konvergent. Om s N s så säger man att seriens summa är s. Exempel. För serien s N = N n=1 n=1 1 är den N:te delsumman 2n 1 2 n = 1 2 + 1 4 +... 1 2 N = 1 1 1 2 2 N 1 1. = 1 1 2 N 2 Eftersom s N 1 så är serien konvergent med summa 1.

Geometrisk serie Geometrisk serie: ab n = a + ab + ab 2 + ab 3 +... n=0 Den N + 1:a delsumman är S N = a + ab + ab 2 + + ab N och den geometriska seriens summa är gränsvärdet av delsummorna: S = lim N S N

Geometrisk serie Geometrisk serie: ab n = a + ab + ab 2 + ab 3 +... n=0 Den N + 1:a delsumman är S N = a + ab + ab 2 + + ab N och den geometriska seriens summa är gränsvärdet av delsummorna: S = lim N S N Med formeln för en geometrisk summa får vi abn+1 1 S = lim = a N b 1 1 b om b < 1 och då är serien konvergent. Om b 1 är serien divergent. (Förra exemplet: a = 1/2 och b = 1/2)

Fråga 3 Vad konvergerar 2 + 4 3 + 8 9 + 16 27 +... mot? A. 4 B. 5 C. 6 D. Inget, divergent E. Vet ej

Fråga 3 Vad konvergerar 2 + 4 3 + 8 9 + 16 27 +... mot? A. 4 B. 5 C. 6 D. Inget, divergent E. Vet ej = 2 n=0 ( ) 2 n = 2 1 3 1 2 3 = 6

Konvergenskriterier Konvergenskriterier

Fråga 4 Avgör om cos π n n=3 är konvergent eller divergent. A. Konvergent B. Divergent C. Vet ej

Fråga 4 Avgör om cos π n n=3 är konvergent eller divergent. A. Konvergent B. Divergent (eftersom termerna inte går mot 0) C. Vet ej

Nödvändigt villkor för konvergens Nödvändigt villkor för konvergens: termerna går mot 0. n=1 a n konvergerar = lim n a n = 0 eller ekvivalent lim a n 0 = n a n divergerar n=1

Två viktiga konvergenskriterier Det finns flera olika kriterier för konvergens av serier. De viktigaste är: Jämförelse: Om 0 a n b n och b n är konvergent, så är a n konvergent. Cauchy s integralkriterium: Om f är positiv, kontinuerlig och avtagande på intervallet x 1 så har f (n) n=1 och 1 f (x) dx samma konvergensegenskaper, dvs antingen är båda konvergenta eller så är båda divergenta.

Cauchy s integralkriterium Cauchy s integralkriterium

Viktigt exempel Sats Serien k=1 1 k p är konvergent om p > 1. Divergent om p 1. Bevis. Jämför med integralen 1 x p dx. 1

Exempel Den harmoniska serien k=1 1 k är divergent (räcker alltså inte att termerna går mot 0 för konvergens). Serien k=1 1 k 2 är konvergent. Baselproblemet frågade efter seriens värde. Euler (1734) visade att värdet är π2 6.

Fråga 5 Avgör om k=2 A. Konvergent B. Divergent C. Vet ej 1 k ln k är konvergent eller divergent.

Fråga 5 Avgör om k=2 A. Konvergent B. Divergent C. Vet ej 1 k ln k är konvergent eller divergent. Jämför med integral. Variabelsubstitution u = ln x.

Fråga 6 Avgör om det är sant att π 2 < m=1 1 < π + 1 m(m + 1) 2 A. Sant B. Falskt C. Går inte att avgöra utan mer information D. Vet ej

Fråga 6 Avgör om det är sant att π 2 < m=1 1 < π + 1 m(m + 1) 2 A. Sant B. Falskt C. Går inte att avgöra utan mer information D. Vet ej Jämför med integral. Variabelsubstitution u = x.

Jämförelsekriterier Jämförelsekriterier

Fråga 7 Avgör om k=1 A. Konvergent B. Divergent C. Vet ej π e k är konvergent eller divergent. + 1

Fråga 7 Avgör om k=1 A. Konvergent B. Divergent C. Vet ej π e k är konvergent eller divergent. + 1

Sammanfattning Talföljder: gränsvärde. Konvergens/divergens. Serie: summa = gränsvärdet av delsummorna. Konvergens/divergens. Geometrisk serie: explicit formel Konvergenskriterier: Nödvändigt krav för konvergens: termerna går mot 0. Cauchy s integralkriterium: f (k) beter sig som f (x) dx k=1 Jämförelsekriteriet: a k b k k = k=1 1 a k k=1 a Gränsjämförelsekriterie: om lim k k b k = L: beter sig som k=1 a k k=1 b k b k