摘要:本文通過三個例子表明比式審斂法或根式審斂法是冪級數(shù)收斂半徑計算的一個充分性條件,但非必要條件,在應用上有很大的局限性.綜合使用比較判別法、逐項求導逐項積分不改變冪級數(shù)的斂散性、上極限計算以及柯西-阿達馬定理等結論,可處理任意冪級數(shù)收斂半徑的計算.
關鍵詞:冪級數(shù);收斂半徑;上極限
高等數(shù)學作為大學數(shù)學的一門基礎性學科,其有著高度的抽象性、嚴密的邏輯性和廣泛的應用性,因此我們要通過對高等數(shù)學的學習,不斷培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、數(shù)學素養(yǎng)、獨立思考問題和解決問題的能力[1].
在高等數(shù)學中,有一類結構相對簡單、應用非常廣泛的函數(shù)項級數(shù)——冪級數(shù)[2].對于冪級數(shù)的研究主要討論其和函數(shù)的分析性質,以及將函數(shù)展成冪級數(shù)的條件和展開式,而本文主要討論求冪級數(shù)的收斂半徑和收斂域問題.在教材和教學活動中,側重于介紹利用各種公式求解冪級數(shù)的收斂半徑.無論是缺項的冪級數(shù)還是不缺項的冪級數(shù),求收斂半徑的本質主要是基于阿貝爾定理和正項級數(shù)的根式審斂法或者比式審斂法.本文從精選的幾道例題出發(fā),闡述常用的審斂法的局限性以及對應的解決思路.
1 求冪級數(shù)收斂半徑的主要方法
2 應用舉例
3 問題的延伸
結語
本文探討的幾個冪級數(shù)收斂半徑的計算,是對常規(guī)計算方法(比式審斂法或根式審斂法)的一個有益補充,希望可以幫助工科學生更好地掌握這部分知識,培養(yǎng)同學們數(shù)學思維的嚴謹性,激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣。
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項目資助:山西省高等學校教學改革創(chuàng)新項目(J20220617,J20230715);中北大學2023年課程思政專項研究項目
作者簡介:趙東霞(1981—),女,漢族,山西晉城人,博士,副教授,碩士生導師,研究方向:分布參數(shù)系統(tǒng)控制理論及應用。