13-Amaliy mashg’ulot
Ishoralari navbatlashuvchi va o’zgaruvchan ishorali sonli qatorlar. Absolyut va
shartli yaqinlashuvchi qatorlar.
Ishoralari navbatlashuvchi qatorlar. Quyidagi
( )
( )
(1)
ko’rinishdagi qatorlarga
ishoralari navbatlashuvchi qatorlar deb ataladi, bu yerda
,
,
,… musbat sonlar.
1-Teorema (Leybnis alomati). Agar
1) Qator hadlarining absolyut qiymatlari ketma-ketligi monoton kamaysa, ya’ni
;
2) Umumiy had nolga intilsa:
,
u holda (1) qator yaqinlashadi va
bunda qatorning
yig’indisi
(2)
tengsizliklarni qanoatlantiradi.
1-Misol.
( )
√
qator yaqinlashishini tekshiring.
Berilgan qator Leybnis teoremasining barcha shartlarini qanoatlantiradi:
√
√
√
√
Shuning uchun u yaqinlashuvchi.
2-Misol.
( )
qator yaqinlashishini tekshiring.
Berilgan qator uchun Leybnis teoramasining 1-sharti bajariladi:
Biroq teoremaning 2-sharti bajarilmaydi. Shuning uchun bu qatorga Leybnis
teoremasini qo’lab bo’lmaydi. Bu qator uchun qator yaqinlashishing zaruriy sharti
bajarilmaydi:
( )
Shuning uchun berilgan qator uzoqlashuvchi.
O’zgaruvchan ishorali qatorlar. Cheksiz ko’p manfiy va cheksiz ko’p musbat
hadlardan iborat
qatorga o’zgaruvchan ishorali qator deb ataymiz
2-Teorema. O’zgaruvchan ishorali
(3)
qator hadlarining absolyut qiymatlaridan tuzilgan
|
| |
| |
| (4)
qator yaqinlashsa, berilgan (3) qatorning o’zi ham yaqinlashadi.
(3) qatorning yaqinashuvchi bo’lishligidan (4) qatorning ham yaqinlashishi kelib
chiqmaydi.
3-Misol.
( )
√
qator yaqinkashishini tekshiring.
Ishoralari navbatlashuvchi bu qator Leybnis teoramasining barcha shartlarini
qanoatlantiradi. Shu sababli u yaqinlashadi. Biroq bu qator hadlarining absolyut
qiymatlaridan tuzilgan
√
√
√
qator uzoqlashishini Koshining
integral alomati bilan isbotlaymiz:
( ) √ deb olamiz. Bu funksiya integral
alomatning barcha shartlarini qanoatlantiradi va uning xosmas integrali uzoqlashuvchi:
√
√
√ |
(√ )
Shuning uchun berilgan qator hadlarining absolyut qiymatlaridan tuzilgan qator
uzoqlashuvchi.
Sonli qatorlarning absolyut va shartli yaqinlashishsi.
1-Ta’rif. O’zgaruvchan ishorali qator hadlarining absolyut qiymatlaridan tuzilgan
qator yaqinlashsa, berilgan qator absolyut yaqinlashuvchi deyiladi.
2-Ta’rif. O’zgaruvchan ishorali qatorning o’zi yaqinlashib, bu qator hadlarining
absolyut qiymatlaridan tuzilgan qator esa uzoqlashsa, berilgan qator shartli
yaqinlashuvchi deyiladi.
3-Teorema (Dirixle). Agar qator absolyut yaqinlashuvchi va uning yig’indisi
ga teng bo’lsa, bu qator hadlarining o’rinini almashtirishdan hosil bo’lgan qator ham
yaqinlashadi va yigindisi
ga teng bo’ladi.
4-Teorema (Riman). Agar qator shartli yaqinlashsa, oldindan berilgan
son
qanday bo’lishidan qat’iy nazar qator hadlarining o’rnini shunday almashtirish
mumkinki, natijada hosil bo’lgan qatorning yig’indisi ana shu soniga teng bo’ladi.
4-Misol.
( )
qatorni absolyut va shartli yaqinlashishga tekshiring.
Leybnis teoremasiga ko’ra bu qator yaqinlashuvchi, chunki
Qator hadlarining absolyut qiymatlaridan tuzilgan
qator uzoqlashuvchi,
chunki ushbu
( )
( )|
( ( ) )
xosmas integral uzoqlashuvchi. Shuning uchun berilgan qator shartli yaqinlashuvchi.
5-Misol.
( )
√
qatorni absolyut va shartli yaqinlashishga tekshiring.
Leybnis teoramasiga ko’ra bu qator yaqinlashuvchi:
√
√
√
√
Qator hadlarining absolyut qiymatlaridan tuzilgan
√
qator ham Koshining integral alomatiga ko’ra yaqinlashuvchi:
( )
√
√
√
|
(
√
)
6-Misol.
( )
qatorni absolyut va shartli yaqinlashishga tekshiring.
Bu qator absolyut ham, shartli ham yaqinlashmaydi. Chunki uning umumiy hadi
nolga
intilmaydi, ya’ni qator yaqinlashishining zaruriy sharti bajarilmaydi:
( )
to’grirog’i bu limit mavjud emas.
Misollar.
Quyidagi ishoralari navbatlashuvchi qatorlarning yaqinlashishini Leybnis
alomatiga ko’ra tekshiring:
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
Quyidagi qatorlarni absolyut va shartli yaqinlashishga tekshiring.
( )
( )
( )
( )