Помогите пожалуйста найти область сходимости функционального ряда

0 голосов
51 просмотров
Помогите пожалуйста найти
область сходимости функционального ряда

image

Математика (25 баллов) | 51 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Если в одном из слагаемых знаменатель обратится в ноль, то будем считать, что ряд расходится (т.к. в нём есть бесконечное слагаемое). В противном случае ряд сходится по признаку сравнения со сходящимся рядом 1/n^2.
Ответ 1. Ряд сходится при всех x, кроме целых отрицательных.

Замечание о "будем считать". Тут некоторая проблема в том, что слагаемые можно переписать в виде
\displaystyle\frac1{(x+n)(x+n+1)}=\frac1{x+n}-\frac1{x+n+1}
Тогда частичная сумма равна (если все дроби конечны)
\displaystyle\sum_{n=1}^N\left(\frac1{x+n}-\frac1{x+n+1}\right)=\frac1{x+1}-\frac1{x+N+1}
(Такой ряд часто называют "телескопическим", т.к. при раскрытии скобок почти все слагаемые сокращаются)
Последнее слагаемое стремится к нулю (примерно как 1/N), так что сумма ряда равна
\displaystyle\frac1{x+1}
и очень хочется сказать, что ряд сходится при всех x, кроме -1 (а быть может возникающая бесконечность "сокращается" с такой же бесконечностью). Если понимать сумму ряда в таком смысле, то область сходимости станет более широкой.

(148k баллов)