Přidání poznámek k nekonečným řadám v M1

This commit is contained in:
Filip Znachor 2023-01-26 15:16:28 +01:00
parent 4dc8dcb787
commit 1b653c7903

View file

@ -0,0 +1,59 @@
# Nekonečné řady
Mějme dánu posloupnost $(a_{n})$ reálných čísel.
**Nekonečná řada** je symbol $\displaystyle\quad\sum_{n=1}^{+\infty} a_{n},\quad$ kterým označujeme výraz $a_{1} + a_{2} + a_{3} + \dots$.
### Posloupnost částečných součtů
**Posloupnost částečných součtů** řady $\displaystyle\quad\sum_{n=1}^{+\infty} a_{n}\quad$ je posloupnost $(s_n)$, kde
$$
\begin{matrix}
s_{1} = a_{1} \\
s_{2} = a_{1} + a_{2} \\
s_{3} = a_{1} + a_{2} + a_{3} \\
\vdots \\
s_{n} = a_{1} + a_{2} + a_{3} + \dots + a_{n}
\end{matrix}
$$
Čísla $a_{n}$ jsou **členy řady**, čísla $s_{n}$ jsou **částečné součty řady**. Pokud existuje limita $\lim_{ n \to \infty }{s_{n} = s \in \mathbb{R}^*}$, potom řada $\displaystyle \quad\sum_{n=1}^{+\infty} a_{n}\quad$ má **součet** $s$ a tuto skutečnost zapisujeme jako $\displaystyle \quad\sum_{n=1}^{+\infty} a_{n} = s$.
### Konvergence a divergence
Mějme dánu řadu $\displaystyle \quad\sum_{n=1}^{+\infty} a_{n}\quad$ a nechť $(s_{n})$ je její posloupnost částečných součtů. Řada $\displaystyle \sum_{n=1}^{+\infty} a_{n}$ je
| značka | typ | podmínka |
| ------ | ------------------------- | --------------------------------- |
| **K** | konvergentní | $(s_n)$ konverguje |
| **D** | divergentní | $(s_{n})$ diverguje |
| | divergentní k $\pm\infty$ | $(s_{n})$ diverguje k $\pm\infty$ |
Pro **geometrickou řadu** $\displaystyle \quad\sum_{n=1}^{+\infty} q^{n-1} = 1 + q + q^2 + q^3 + \dots\quad$ platí
$$
\displaystyle \sum_{k=1}^{n} q^{k-1} = \begin{cases}
& \displaystyle\frac{1-q^n}{1-q} & \text{pro } q \neq 1, \\
& n & \text{pro } q = 1,
\end{cases}
$$
$$
\displaystyle \sum_{n=1}^{+\infty} q^{n-1} \begin{cases}
& = \displaystyle\frac{1}{1-q} & \text{pro } \vert q\vert < 1, \\
& = +\infty & \text{pro } q \geq 1, \\
& \text{diverguje} & \text{pro } q \leq -1.
\end{cases}
$$
Je-li $\displaystyle \quad\sum_{n=1}^{+\infty} a_{n}, \quad\sum_{n=1}^{+\infty} b_{n}, \quad a,b \in \mathbb{R}^*, \quad c,d \in \mathbb{R}, \quad$ potom platí
$$
\displaystyle\sum_{n=1}^{+\infty} (c \cdot a_{n} + d \cdot b_{n}) = c \cdot a + d \cdot b
$$
pokud je výraz $(c \cdot a + d \cdot b)$ definován v $\mathbb{R}^*$ (tj. pokud není neurčitým výrazem).
### Nutná podmínka konvergence řady
Je-li řada $\displaystyle \quad\sum_{n=1}^{+\infty} a_{n}\quad$ konvergentní, potom $\displaystyle\lim_{ n \to \infty }{a_{n}} = 0$.