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

Relevanta dokument
Generaliserade integraler. Definitionen. J amf orelsesatser. Vad skall vi j amf ora med? Absolutkonvergens Dagens amnen 1 / 10

Generaliserade integraler. Definitionen. J amf orelsesatser. Vad skall vi j amf ora med? Absolutkonvergens Dagens amnen 1 / 12

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 6 Potensserier

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

TATA42: Föreläsning 10 Serier ( generaliserade summor )

Tentamen i Envariabelanalys 2

Om konvergens av serier

SF1625 Envariabelanalys

12. Numeriska serier NUMERISKA SERIER

Instuderingsfrågor i Funktionsteori

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

Lösningsförslag till TATA42-tentan

Besökstider: ca och 17.00

Meningslöst nonsens. November 19, 2014

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

TNA004 Analys II Tentamen Lösningsskisser

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.

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

Sammanfattning TATA42

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

Repetition, Envariabelanalys del

Lektioner Datum Lokal Grupp 1 Grupp 2 Grupp 3 Grupp 4 Avsnitt

Dagens ämnen. Potensserier

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

TNA004 Analys II. för ED, KTS, MT. Litteraturkommentarer till föreläsningarna

a k . Serien, som formellt är följden av delsummor

1 Föreläsning 14, följder och serier

Lösningsmetodik för FMAF01: Funktionsteori

Matematisk kommunikation för Π Problemsamling

Fourieranalys. Anders Holst

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

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

Kontinuerliga funktioner. Ytterligare en ekvivalent formulering av supremumaxiomet

Föreläsning 1. X kallas för funktionens definitionsmängd, mängden av funktionens alla värden kallas funktionens värdemängd.

Lösningsförslag envariabelanalys

Numerisk Analys, MMG410. Lecture 10. 1/17

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

Lösningsförslag envariabelanalys

ALA-a Innehåll RÄKNEÖVNING VECKA 7. 1 Lite teori Kapitel Kapitel Kapitel Kapitel 14...

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Lördagen den 11 januari, 2014

MVE500, TKSAM Avgör om talserierna är konvergenta eller divergenta (fullständig motivering krävs). (6p) 2 n. n n (a) n 2.

Matematisk kommunikation för Π Problemsamling

M0038M Differentialkalkyl, Lekt 15, H15

Läsanvisningar till kapitel

1 Föreläsning 12, Taylors formel, och att approximera en funktion med ett polynom

Material till kursen SF1679, Diskret matematik: Lite om kedjebråk. 0. Inledning

10x 3 4x 2 + x. 4. Bestäm eventuella extrempunkter, inflexionspunkter samt horizontella och vertikala asymptoter. y = x 1 x + 1

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

TATA42: Tips inför tentan

Svar till S-uppgifter Endimensionell Analys för I och L

Repetitionsfrågor i Flervariabelanalys, Ht 2009

Meningslöst nonsens. December 14, 2014

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

Uppsala Universitet Matematiska Institutionen Thomas Erlandsson, Sebastian Pöder

Kontinuitet och gränsvärden

SF1625 Envariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

BEGREPPSMÄSSIGA PROBLEM

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

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

DERIVATA. = lim. x n 2 h h n. 2

1 Tal, mängder och funktioner

Enklare matematiska uppgifter

Tentamen: Numerisk Analys MMG410, GU

Institutionen för matematiska vetenskaper Chalmers tekniska högskola. Skissartade lösningsförslag till tentamen TMA976.

TNA004 Analys II, 6 hp för ED, KTS och MT Kursinformation VT Sixten Nilsson,

Laboration 3. Ergodicitet, symplektiska scheman och Monte Carlo-integration

LMA515 Matematik, del B Sammanställning av lärmål

MER TOPOLOGI OCH KONVERGENS

Lösningar till MVE017 Matematisk analys i en variabel för I x 3x y = x. 3x2 + 4.

Frågorna 1 till 6 ska svaras med sant eller falskt och ger vardera 1

c n x n, där c 0, c 1, c 2,... är givna (reella eller n=0 c n x n n=0 absolutkonvergent om x < R divergent om x > R n n lim = 1 R.

Matematik för ingenjörer. Version fortsättningskurs, 3mi32a. Föreläsningar, VT Mikael Forsberg

TAMS79: Föreläsning 10 Markovkedjor

Fourierserier: att bryta ner periodiska förlopp

Fourieranalys. Lars-Åke Lindahl

Svar till S-uppgifter Endimensionell Analys för I och L

Euler-Mac Laurins summationsformel och Bernoulliska polynom

SF1625 Envariabelanalys

SF1625 Envariabelanalys Tentamen Måndagen den 12 januari 2015

Envariabelanalys 5B1147 MATLAB-laboration Derivator

7 november 2014 Sida 1 / 21

Frågorna 1 till 6 ska svaras med sant eller falskt och ger vardera 1

SF1625 Envariabelanalys

Satser om gränsvärden med bevis som saknas

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

SF1664 Tillämpad envariabelanalys med numeriska metoder Lösningsförslag till tentamen DEL A

Matrisexponentialfunktionen

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

MAA7 Derivatan. 2. Funktionens egenskaper. 2.1 Repetition av grundbegerepp

SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A

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

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

TMA 671 Linjär Algebra och Numerisk Analys. x x2 2 1.

Metriska rum, R och p-adiska tal

Läsanvisningar till kapitel

Bisektionsalgoritmen. Kapitel Kvadratroten ur 2

Kursens Kortfrågor med Svar SF1602 Di. Int.

Transkript:

Dagens ämnen 1 / 19

Dagens ämnen Numeriska serier 1 / 19

Dagens ämnen Numeriska serier Definition av konvergens 1 / 19

Dagens ämnen Numeriska serier Definition av konvergens Jämförelsesatser 1 / 19

Dagens ämnen Numeriska serier Definition av konvergens Jämförelsesatser Vad skall vi jämföra med? 1 / 19

Dagens ämnen Numeriska serier Definition av konvergens Jämförelsesatser Vad skall vi jämföra med? Absolutkonvergens 1 / 19

Dagens ämnen Numeriska serier Definition av konvergens Jämförelsesatser Vad skall vi jämföra med? Absolutkonvergens Leibniz kriterium 1 / 19

Numeriska serier 2 / 19

Numeriska serier I princip samma teori som för genegraler 2 / 19

Numeriska serier I princip samma teori som för genegraler Vad skall vi mena med a k? k=1 2 / 19

Numeriska serier I princip samma teori som för genegraler Vad skall vi mena med a k? k=1 Studerar delsummorna s N = N k=1 a k 2 / 19

Numeriska serier I princip samma teori som för genegraler Vad skall vi mena med a k? k=1 Studerar delsummorna s N = Vad händer med dessa då N? N k=1 a k 2 / 19

Definition 10.1, sid 436 Om gränsvärdet existerar lim s N = lim N N N k=1 a k 3 / 19

Definition 10.1, sid 436 Om gränsvärdet existerar, dvs om lim s N = lim N N lim N N k=1 a k N a k = S R k=1 3 / 19

Definition 10.1, sid 436 Om gränsvärdet existerar, dvs om så säges lim s N = lim N N lim N N k=1 a k N a k = S R k=1 a k vara konvergent och ha värdet S. k=1 3 / 19

Numeriska serier 4 / 19

Numeriska serier Hur känner man igen konvergens? 4 / 19

Numeriska serier Hur känner man igen konvergens? Sats 10.1, sid436 a k konvergent = lim a n = 0. n k=1 4 / 19

Numeriska serier Hur känner man igen konvergens? Sats 10.1, sid436 a k konvergent = lim a n = 0. n k=1 OBS! Håll ordning på logiken! Det är = INTE!!. 4 / 19

Numeriska serier Hur känner man igen konvergens? Sats 10.1, sid436 a k konvergent = lim a n = 0. n k=1 OBS! Håll ordning på logiken! Det är = INTE!!. D V S att termerna går mot noll innebär INTE att serien är konvergent. 4 / 19

Divergenskriteriet 5 / 19

Divergenskriteriet Konvergens kräver att termerna går mot noll. 5 / 19

Divergenskriteriet Konvergens kräver att termerna går mot noll. Negera påståendet i föregående sats. 5 / 19

Divergenskriteriet Konvergens kräver att termerna går mot noll. Negera påståendet i föregående sats. Då fås: 5 / 19

Divergenskriteriet Konvergens kräver att termerna går mot noll. Negera påståendet i föregående sats. Då fås: Om termerna INTE går mot noll så är serien INTE konvergent, d v s divergent. 5 / 19

Numeriska serier 6 / 19

Numeriska serier Hur visar man konvergens då? 6 / 19

Numeriska serier Hur visar man konvergens då? I princip samma teori som för genegraler. 6 / 19

Numeriska serier Hur visar man konvergens då? I princip samma teori som för genegraler. Sats 10.4 (Integralkriteriet), sid 442: Antag att f är avtagande för x 1. Då gäller 6 / 19

Numeriska serier Hur visar man konvergens då? I princip samma teori som för genegraler. Sats 10.4 (Integralkriteriet), sid 442: Antag att f är avtagande för x 1. Då gäller 1 f(x)dx konvergent 6 / 19

Numeriska serier Hur visar man konvergens då? I princip samma teori som för genegraler. Sats 10.4 (Integralkriteriet), sid 442: Antag att f är avtagande för x 1. Då gäller 1 f(x)dx konvergent f(k) konvergent k=1 6 / 19

Intergralkriteriet 7 / 19

Intergralkriteriet Beviset av integralkriteriet bygger på följande sats: 7 / 19

Intergralkriteriet Beviset av integralkriteriet bygger på följande sats: Sats A.1, sid 479 Om a n, n = 1, 2,..., är en växande uppåt begränsad talföljd så existerar lim a n som n ett reellt tal. 7 / 19

Sats 10.11, sid 456 (Jämförelsesats I) 8 / 19

Sats 10.11, sid 456 (Jämförelsesats I) Antag att 0 f(x) g(x). Då gäller: 8 / 19

Sats 10.11, sid 456 (Jämförelsesats I) Antag att 0 f(x) g(x). Då gäller: (a) om b a b a g(x)dx är konvergent så är f(x)dx är konvergent 8 / 19

Sats 10.11, sid 456 (Jämförelsesats I) Antag att 0 f(x) g(x). Då gäller: (a) om b (b) om b a g(x)dx är konvergent så är f(x)dx är konvergent a b a b a f(x)dx är divergent så är g(x)dx är divergent 8 / 19

Sats 10.6, sid 443-444 (Jämförelsesats I) 9 / 19

Sats 10.6, sid 443-444 (Jämförelsesats I) Antag att 0 a k b k. Då gäller: 9 / 19

Sats 10.6, sid 443-444 (Jämförelsesats I) Antag att 0 a k b k. Då gäller: (a) om b k är konvergent så är a k konvergent k=1 k=1 9 / 19

Sats 10.6, sid 443-444 (Jämförelsesats I) Antag att 0 a k b k. Då gäller: (a) om b k är konvergent så är a k konvergent (b) om k=1 a k är divergent så är k=1 k=1 k=1 b k divergent 9 / 19

Jämförelsesats för positiva serier 10 / 19

Jämförelsesats för positiva serier Läs satsen i ord istället för i formler: 10 / 19

Jämförelsesats för positiva serier Läs satsen i ord istället för i formler: (a) Om den större serien är konvergent så är den mindre serien också konvergent. 10 / 19

Jämförelsesats för positiva serier Läs satsen i ord istället för i formler: (a) Om den större serien är konvergent så är den mindre serien också konvergent. (b) Om den mindre serien är divergent så är den större serien också divergent. 10 / 19

Vad skall vi jämföra med? 11 / 19

Vad skall vi jämföra med? Sats 10.12, sid 456 (a) 1 1 x αdx är { konvergent om α > 1 divergent om α 1 11 / 19

Vad skall vi jämföra med? Sats 10.12, sid 456 (a) 1 1 x αdx är { konvergent om α > 1 divergent om α 1 (b) 1 0 1 x αdx är { konvergent om α < 1 divergent om α 1 11 / 19

Vad skall vi jämföra med? 12 / 19

Vad skall vi jämföra med? Sats 10.5, sid 442 1 k = 1 + 1 α 2 + 1 α 3 + 1 α 4 +... α k=1 är { konvergent om α > 1 12 / 19

Vad skall vi jämföra med? Sats 10.5, sid 442 1 k = 1 + 1 α 2 + 1 α 3 + 1 α 4 +... α k=1 är { konvergent om α > 1 divergent om α 1 12 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.13, sid 458 13 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.13, sid 458 f, g 0. Om f(x) g(x) A > 0 då x problemet. 13 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.13, sid 458 f, g 0. Om f(x) g(x) A > 0 då x problemet. Då gäller: 13 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.13, sid 458 f, g 0. Om f(x) A > 0 då x problemet. g(x) Då gäller: b a g(x)dx konvergent 13 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.13, sid 458 f, g 0. Om f(x) A > 0 då x problemet. g(x) Då gäller: b a b a g(x)dx konvergent f(x)dx konvergent 13 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.13, sid 458 f, g 0. Om f(x) A > 0 då x problemet. g(x) Då gäller: b a b a g(x)dx divergent f(x)dx divergent 13 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.7, sid 446 14 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.7, sid 446 a k, b k 0. Om a k b k A > 0 då k. 14 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.7, sid 446 a k, b k 0. Om a k b k A > 0 då k. Då gäller: 14 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.7, sid 446 a k, b k 0. Om a k A > 0 då k. b k Då gäller: konvergent k=1 a k 14 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.7, sid 446 a k, b k 0. Om a k A > 0 då k. b k Då gäller: konvergent k=1 k=1 a k b k konvergent 14 / 19

Jämförelse på (slapp) kvotform Sats 10.7, sid 446 a k, b k 0. Om a k A > 0 då k. b k Då gäller: divergent k=1 k=1 a k b k divergent 14 / 19

Absolutkonvergens 15 / 19

Absolutkonvergens Jämförelsesatserna kräver att f 0. 15 / 19

Absolutkonvergens Jämförelsesatserna kräver att f 0. Vad gör vi om f växlar tecken? 15 / 19

Absolutkonvergens Jämförelsesatserna kräver att f 0. Vad gör vi om f växlar tecken? Studera f. 15 / 19

Absolutkonvergens Jämförelsesatserna kräver att f 0. Vad gör vi om f växlar tecken? Studera f. Definition. säges b a Om b a f(x) dx är konvergent f(x) dx vara absolutkonvergent 15 / 19

Absolutkonvergens Jämförelsesatserna kräver att f 0. Vad gör vi om f växlar tecken? Studera f. Definition. säges b a Om b a f(x) dx är konvergent f(x) dx vara absolutkonvergent (och förstås konvergent). 15 / 19

Absolutkonvergens Jämförelsesatserna kräver att a k 0. Vad gör vi om f växlar tecken? Studera f. Definition. säges b a Om b a f(x) dx är konvergent f(x) dx vara absolutkonvergent (och förstås konvergent). 15 / 19

Absolutkonvergens Jämförelsesatserna kräver att a k 0. Vad gör vi om a k växlar tecken? Studera f. Definition. säges b a Om b a f(x) dx är konvergent f(x) dx vara absolutkonvergent (och förstås konvergent). 15 / 19

Absolutkonvergens Jämförelsesatserna kräver att a k 0. Vad gör vi om a k växlar tecken? Studera a k. Definition. säges b a Om b a f(x) dx är konvergent f(x) dx vara absolutkonvergent (och förstås konvergent). 15 / 19

Absolutkonvergens Jämförelsesatserna kräver att a k 0. Vad gör vi om a k växlar tecken? Studera a k. Definition. Om a k är konvergent säges b a k=1 f(x) dx vara absolutkonvergent (och förstås konvergent). 15 / 19

Absolutkonvergens Jämförelsesatserna kräver att a k 0. Vad gör vi om a k växlar tecken? Studera a k. Definition. Om a k är konvergent säges k=1 a k förstås konvergent). k=1 vara absolutkonvergent (och 15 / 19

Sats 10.9, sid 450 Systematiserad jämförelse med geometrisk serie. 16 / 19

Sats 10.9, sid 450 Systematiserad jämförelse med geometrisk serie. k Rotkriteriet: ak Q då k 16 / 19

Sats 10.9, sid 450 Systematiserad jämförelse med geometrisk serie. k Rotkriteriet: ak Q då k Kvotkriteriet: a k+1 a k Q då k 16 / 19

Sats 10.9, sid 450 Systematiserad jämförelse med geometrisk serie. k Rotkriteriet: ak Q då k Kvotkriteriet: a k+1 a k Q då k 0 Q < 1 = a k är absolutkonvergent. k=1 16 / 19

Sats 10.9, sid 450 Systematiserad jämförelse med geometrisk serie. k Rotkriteriet: ak Q då k Kvotkriteriet: a k+1 a k Q då k 0 Q < 1 = a k är absolutkonvergent. k=1 Q > 1 = a k är divergent. k=1 16 / 19

Sats 10.10, sid 452 Leibniz kriterium 17 / 19

Sats 10.10, sid 452 Leibniz kriterium Alternerande serie 17 / 19

Sats 10.10, sid 452 Leibniz kriterium Alternerande serie, varannan +, varannan. 17 / 19

Sats 10.10, sid 452 Leibniz kriterium Alternerande serie, varannan +, varannan. Om a k är alternerande k=1 17 / 19

Sats 10.10, sid 452 Leibniz kriterium Alternerande serie, varannan +, varannan. Om a k är alternerande och k=1 (a) a k 0 då k 17 / 19

Sats 10.10, sid 452 Leibniz kriterium Alternerande serie, varannan +, varannan. Om a k är alternerande och k=1 (a) a k 0 då k (b) a k a k+1 för alla k 17 / 19

Sats 10.10, sid 452 Leibniz kriterium Alternerande serie, varannan +, varannan. Om a k är alternerande och k=1 (a) a k 0 då k (b) a k a k+1 för alla k så är serien konvergent. 17 / 19

Sats 10.10, sid 452 Leibniz kriterium Bättre i ord! Om serien är alternerande 18 / 19

Sats 10.10, sid 452 Leibniz kriterium Bättre i ord! Om serien är alternerande och termernas belopp avtar mot noll 18 / 19

Sats 10.10, sid 452 Leibniz kriterium Bättre i ord! Om serien är alternerande och termernas belopp avtar mot noll så är serien konvergent. 18 / 19

Sats 10.10, sid 452 Leibniz kriterium Bättre i ord! Om serien är alternerande och termernas belopp avtar mot noll så är serien konvergent. Felet då serien approximeras med en delsumma är mindre än den första utelämnade termen. 18 / 19

Sammanfattning 19 / 19

Sammanfattning Termerna går inte mot noll = divergens. 19 / 19

Sammanfattning Termerna går inte mot noll = divergens. 1 Jämför med k α. k=1 19 / 19

Sammanfattning Termerna går inte mot noll = divergens. 1 Jämför med k α. k=1 Konvergent om α > 1, divergent annars. 19 / 19

Sammanfattning Termerna går inte mot noll = divergens. 1 Jämför med k α. k=1 Konvergent om α > 1, divergent annars. Integralkriteriet och jämförelsesatserna 19 / 19

Sammanfattning Termerna går inte mot noll = divergens. 1 Jämför med k α. k=1 Konvergent om α > 1, divergent annars. Integralkriteriet och jämförelsesatserna Rot- och kvotkriteriet 19 / 19

Sammanfattning Termerna går inte mot noll = divergens. 1 Jämför med k α. k=1 Konvergent om α > 1, divergent annars. Integralkriteriet och jämförelsesatserna Rot- och kvotkriteriet jämförelse med geometrisk serie Leibniz kriterium: 19 / 19

Sammanfattning Termerna går inte mot noll = divergens. 1 Jämför med k α. k=1 Konvergent om α > 1, divergent annars. Integralkriteriet och jämförelsesatserna Rot- och kvotkriteriet jämförelse med geometrisk serie Leibniz kriterium: Alternerande 19 / 19

Sammanfattning Termerna går inte mot noll = divergens. 1 Jämför med k α. k=1 Konvergent om α > 1, divergent annars. Integralkriteriet och jämförelsesatserna Rot- och kvotkriteriet jämförelse med geometrisk serie Leibniz kriterium: Alternerande, termernas belopp avtar mot noll 19 / 19

Sammanfattning Termerna går inte mot noll = divergens. 1 Jämför med k α. k=1 Konvergent om α > 1, divergent annars. Integralkriteriet och jämförelsesatserna Rot- och kvotkriteriet jämförelse med geometrisk serie Leibniz kriterium: Alternerande, termernas belopp avtar mot noll = konvergens 19 / 19