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第四章级数§1复数项级数与幂级数11.复数列的收敛与发散

设{an}(n=1,2,...)为一复数列,其中an=an+ibn,又设a=a+ib为一确定的复数.如果任意给定e>0,相应地能找到一个正数N(e),使|an-a|<e在n>N时成立,则a称为复数列{an}当n时的极限,记作此时也称复数列{an}收敛于a.2定理一复数列{an}(n=1,2,...)收敛于a的充要条件是[证]

小结论:32复数项级数

设{an}={an+ibn}(n=1,2,...)为一复数列,表达式称为无穷级数,其最前面n项的和sn=a1+a2+...+an称为级数的部分和.如果部分和数列{sn}收敛,

5小结论:若复数项级数α1+α2+…+αn+…收敛,则其通项αn极限为零。例2.当|α|<1,判断级数1+α+α2+…+αn+…是否收敛?6定理二

级数收敛<=>级数和都收敛.

[证]sn=a1+a2+...+an

=(a1+a2+...+an)+i(b1+b2+...+bn)

=sn+itn

由定理一,{sn}有极限存在的充要条件是{sn}和{tn}的极限存在,即级数和都收敛.79定理三[证]定理四[证]10例下列数列是否收敛?如果收敛,求出其极限.

[解]1)112)因,由正项级数的比值收敛法知

收敛,故原级数收敛,且为绝对收敛.3)因收敛;也收敛,

故原级数收敛.但因为条件收敛,所以原级数不是绝对收敛.13三、幂级数

设{fn(z)}(n=1,2,...)为区域D上的(复变)函数序列,表达式称为(复变)函数项级数.最前面n项的和 Sn(z)=f1(z)+f2(z)+...+fn(z)称为这级数的部分和.14存在,则称复变函数项级数(4.1.2)在z0收敛,而f(z0)称为它的和.如果函数项级数(4.1.2)在D内处处收敛,则它的和一定是z的一个函数f(z):

f(z)=f1(z)+f2(z)+...+fn(z)+...如果对于D内的某一点z0,极限称为级数的和函数.15定理五(阿贝尔Abel定理)z0xyO17[证]1819幂级数的收敛性只有三种情况:(1)当0<R<+∞时,幂级数在|z|<R内绝对收敛;在|z|>R内发散;但在|z|=R上,幂级数可能收敛也可能发散。(2)当R=+∞时,幂级数在复平面上每一点绝对收敛。(3)当R=0时,幂级数在复平面上出去原点外处处发散。21例2求下列幂级数的收敛半径222325四.幂级数的性质

在以原点为中心,r1,r2中较小的一个为半径的圆内,这两个幂级数可以像多项式那样进行相加

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