定理5-7(阿贝尔定理) 如果级数∑anx(x。≠O) n=0 收敛,则对于满足不等式|x<x,|一切X,级 数∑a,x"绝对收敛;反之, 如果级数∑an(x。≠0) n=0 n=0 发散,则对圩满足不等式|x>x|的一 切X,级数∑a,r“发散。 n=0 醒
定理5-7(阿贝尔定理) 如果级数 收敛,则对于满足不等式 一切 ,级 数 绝对收敛;反之,如果级数 发散,则对于满足不等式 的一 切 ,级数 发散。 0 0 0 ( 0) n n n a x x = 0 0 0 ( 0) n n n a x x = 0 | | | | x x x 0 n n n a x = 0 | | | | x x x 0 n n n a x =
证明(①)设x,点是收敛点,即∑a,x收敛,根据 n=0 级数收敛的必要条件,有1ima,x=0,于是存 在常数M,使得 |anxM(n=0,1,2,… X 因为 ≤M Xo 寵
证明 (1)设 点是收敛点,即 收敛,根据 级数收敛的必要条件,有 ,于是存 在常数 ,使得 0 x 0 0 n n n a x = 0 lim 0 n n n a x → = M 0 | | ( 0,1,2, ) n n a x M n = 0 0 0 0 0 | | | | n n n n n n n n n n n x x x a x a x a x M x x x 因为 = =
而当 x <1时,等比级数∑M 收敛,所以 n=0 根据比较判别法知级数∑a,1收敛,即级数∑a,x n=0 绝对收敛; (2)采用反证法来证明第二部分。设x=xo时发 散,而另有一点x,存在,它满足x>x|,并使 得级数∑a,x收敛,则根据1)的结论,当x=x n=0 时级数也应收敛,这与假设矛盾,从而得证
而当 时,等比级数 收敛,所以, 根据比较判别法知级数 收敛,即级数 绝对收敛; (2)采用反证法来证明第二部分。设 时发 散,而另有一点 存在,它满足 ,并使 得级数 收敛,则根据(1)的结论,当 时级数也应收敛,这与假设矛盾,从而得证。 0 1 x x 0 0 n n x M x = 0 | | n n n a x = 0 n n n a x = x x = 0 1 0 | | | | x x 1 0 n n n a x = 0 x x = 1 x
定理5-7的结论表明,如果幂级数在x=。≠0处收 敛,则可断定对于开区间(-x,x)内的任何 幂级数必收敛;若已知幂级数在点 x处发散 则可断定对闭区间 [外的任何 ,幂级 数必发散。这样,如果幂级数在数轴上既有收敛 点(不仅是原点)也有发散点,则从数轴的原点出 发沿正向走去,最初只遇到收敛点,越过一个分 界点后,就只遇到发散点,这个分界点可能是收 敛点,也可能是发散点。从原点出发沿负向走去 的情形也是如此。且两个边界点关于原点对称 见图5-2。 蘭
定理5-7的结论表明,如果幂级数在 处收 敛,则可断定对于开区间 内的任何 , 幂级数必收敛;若已知幂级数在点 处发散, 则可断定对闭区间 外的任何 ,幂级 数必发散。这样,如果幂级数在数轴上既有收敛 点(不仅是原点)也有发散点,则从数轴的原点出 发沿正向走去,最初只遇到收敛点,越过一个分 界点后,就只遇到发散点,这个分界点可能是收 敛点,也可能是发散点。从原点出发沿负向走去 的情形也是如此。且两个边界点关于原点对称, 见图5-2。 0 x x = 0 0 0 ( | |,| |) − x x x 1 x x = 1 1 [ | |,| |] − x x x