Степенной ряд — это функциональный ряд вида:
$$\sum\limits_{n = 0}^\infty {{u_n}(x)} = \sum\limits_{n = 0}^\infty {{a_n} \cdot {{(x — a)}^n}} = {a_0} + {a_1}(x — a) + … + {a_n}{(x — a)^n} + …$$
an— коэффициент ряда.
Если a=0, то ряд принимает вид:
$$\sum\limits_{n = 0}^\infty {{a_n} \cdot {x^n}} = {a_0} + {a_1}x + {a_2}{x^2} + … + {a_n}{x^n} + …$$
Теорема Абеля
Если данный степенной ряд сходится при x=x0≠0, то он абсолютно сходится при ∀x |x|=|x0|
Если данный степенной ряд расходится при x=x’0, то он расходится при ∀x |x|>|x’0|
x0 — центр сходимости ряда.
Интервал (–R, R) называется интервалом сходимости ряда.
Число R — это радиус сходимости ряда.
Из теоремы Абеля можно сделать вывод, что существует такое значение x=R>0, при котором для |x|<R ряд — сходится, а для |x|>R – ряд расходится.
В соответствии с теоремой Абеля интервал [-x0; x0] состоит из точек сходимости. При |x0|=R, где R – радиус сходимости, тогда интервал сходимости — (-R; R).
Для нахождения интервала сходимости степенного ряда удобно применять признаки сходимости, такие как признак Даламбера:
или признак Коши
Степенной ряд внутри интервала сходимости сходится абсолютно, а вне интервала — расходится.
В случае, если x=±R ряд может быть как расходящимся, так и сходящимся условно или абсолютно. Поэтому проблема о сходимости ряда должна решаться для каждого ряда отдельно.