收敛半径计算器

输入函数,选择一个变量,然后单击“计算”以找到幂级数的收敛半径。

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该收敛半径计算器专门设计用于计算给定幂级数的收敛半径。它是识别序列收敛位置的最佳工具。为方便用户使用,收敛半径计算器显示了分步解决方案。

什么是收敛半径?

“收敛半径是圆盘以一个系列收敛的系列为中心的最大半径”

它以 R 表示的非负实数中的特定点为中心,使得:

  • 如果 |x - a| < R,则级数收敛
  • 如果 |x - a| > R,则级数发散

你如何找到收敛半径?

根检验和比率检验用于找到收敛半径,因此请查看这些检验。

比率测试:

它是用于查找收敛、背离、收敛半径和收敛间隔的检验之一。

L=limnan+1an L= \lim_{n \to \infty} \frac{a_{n+1}} {a_n}

根测试:

根检验是对序列的检验,当升至n次方而没有任何阶乘表达式时。与比率检验类似,收敛性取决于极限的值。

L=limnan1n L = \lim_{n\to\infty}\left|a_n^{\frac{1}{n}}\right|

查看在计算中实现这些测试的示例。

例:

求下一系列数的收敛半径 R。

n=1(x3)nn \sum_{n=1}^\infty\frac{\left(x-3\right)^{n}}{n}

解决方案:

让我们假设:

Cn=(x3)nn C_{n}=\frac{\left(x-3\right)^{n}}{n}

上述序列将在 x = 3 时收敛。现在,对于手动计算,我们必须使用比率检验。

L=limn(x3)nn L= \lim_{n \to \infty}\frac{\left(x-3\right)^{n}}{n}

L=limn[(x3)n+1n+1n(x3)n] L= \lim_{n \to \infty}[\frac{\left(x-3\right)^{n+1}}{n+1}* \frac{n}{\left(x-3\right)^n}]

L=limn[(x3)+1+1(x3)] L= \lim_{n \to \infty}[\frac{\left(x-3\right)^{∞+1}}{∞+1}* \frac{∞}{\left(x-3\right)^∞}]

L=limn[(x3)11(x3)] L=\lim_{n \to \infty}[\frac{\left(x-3\right)^{1}}{1}* \frac{∞}{\left(x-3\right)}]

x3 \左|x-3\右|

现在,只有当 x-3 < 1 时,这个序列才会收敛。否则,对于 x-3 > 1,序列将发散。因此,收敛半径为 1。现在,通过考虑上述任何不等式,我们可以确定收敛区间。

x31 \左|x-3\右|≤1

1<x3<1 -1<\左|x-3\右|<1

1+3 -1+3

常见问题:

收敛半径可以为零吗?

当给定的序列收敛到一个点时,我们可以说收敛半径为零。由于收敛发生在单个点上,因此收敛半径计算器通过查找单个值的序列收敛来指示这一点。这意味着对于远离该点的任何非零值,序列都会发散。

如果极限为零,收敛半径是多少?

当上限趋于零时,收敛半径延伸到无穷大。如果极限是有限正数,则可以通过取极限的倒数来获得收敛半径。

我们可以计算出收敛的无限半径吗?

只有当所有复数 z 的级数收敛时,我们才能计算收敛半径为无限。