ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

Σχετικά έγγραφα
ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΕΙΚΟΣΤΟ ΤΡΙΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΕΙΚΟΣΤΟ ΤΕΤΑΡΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΕΙΚΟΣΤΟ ΕΒΔΟΜΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

Όταν η s n δεν συγκλίνει λέμε ότι η σειρά αποκλίνει.

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΕΙΚΟΣΤΟ ΠΡΩΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

n sin 1 n. 2 n n+1 6 n. = 1. = 1 2, = 13 4.

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΔΕΚΑΤΟ ΕΝΑΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

n 5 = 7 ε (π.χ. ορίζοντας n0 = 1+ ε συνεπώς (σύμϕωνα με τις παραπάνω ισοδυναμίες) an 5 < ε. Επομένως a n β n 23 + β n+1

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 10: ΕΥΡΕΣΗ ΤΟΠΙΚΩΝ ΑΚΡΟΤΑΤΩΝ

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

ΜΑΣ002: Μαθηματικά ΙΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ (για εξάσκηση)

). Πράγματι, στο διάστημα [ x, x 1 2 ικανοποιεί τις προϋποθέσεις του Θ.Μ.Τ. Επομένως, υπάρχει ξ x 1,

ΜΕΜ251 Αριθμητική Ανάλυση

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΚΩΛΕΤΤΗ

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 2019 ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΚΑΙ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. z x y 2xyi. Re z x y. Θα δείξουμε ότι για τους μιγαδικούς αριθμούς z για τους οποίους ισχύει ότι. z z zz. zz zz z z 1 0 z z 1 (1)

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΤΡΙΑΚΟΣΤΟ ΕΒΔΟΜΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΚΩΛΕΤΤΗ

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΤΡΙΑΚΟΣΤΟ ΕΚΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

sup(a + B) = sup A + sup B inf(a + B) = inf A + inf B.

Eisagwg sthn Anˆlush II

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΕΙΚΟΣΤΟ ΕΚΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΕΙΚΟΣΤΟ ΕΝΑΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

lim y < inf B + ε = x = +. f(x) =

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο: ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 5: ΘΕΩΡΗΜΑ ROLLE [Θεώρημα Rolle του κεφ.2.5 Μέρος Β του σχολικού βιβλίου]. ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

f(x) = lim f n (t) = d(t, x n ) d(t, x) = f(t)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΜΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΗ ΒΙΟΪΑΤΡΙΚΗ

Τύπος TAYLOR. f : [a, b] R f (n 1) (x) συνεχής x [a, b] f (n) (x) x (a, b) ξ μεταξύ x και x 0. (x x 0 ) k k! f(x) = f (k) (x 0 ) + R n (x)

ΑΚΟΛΟΥΘΙΕΣ ΣΕΙΡΕΣ. Ορισμός 1. Μια 1 1 (ένα προς ένα) συνάρτηση με πεδίο ορισμού το και πεδίο τιμών ένα υποσύνολο X του, δηλαδή μία 1 1 συνάρτηση

Απειροσ τικός Λογισμός ΙΙ Πρόχειρες Σημειώσεις Τμήμα Μαθηματικών Πανεπιστήμιο Αθηνών

Πανελλήνιες Εξετάσεις Ημερήσιων Γενικών Λυκείων. Εξεταζόμενο Μάθημα: Μαθηματικά Προσανατολισμού, Θετικών & Οικονομικών Σπουδών

1 Σύντομη επανάληψη βασικών εννοιών

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο: ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 5: ΘΕΩΡΗΜΑ ROLLE [Θεώρημα Rolle του κεφ.2.5 Μέρος Β του σχολικού βιβλίου]. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.


Διαφορικές Εξισώσεις.

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ Δευτέρα 10 Ιουνίου 2019 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ. (Ενδεικτικές Απαντήσεις)

Σημειώσεις Μαθηματικών 2

z i z 1 z i z 1 z i z i z 2 z 1 z zi iz 1 z 2 z 1 i z z 2 z i 2vi 2 k v v k v k 0 v 0

Προφανώς, μια συνάρτηση μπορεί να μην είναι ούτε άρτια ούτε περιττή. Όμως, μπορεί να γραφεί σαν άθροισμα μιας άρτιας fe

1 ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 11 ΙΟΥΝΙΟΥ 2018 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΣΕΙΡΕΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΩΝ

Για την κατανόηση της ύλης αυτής θα συμβουλευθείτε επίσης το: βοηθητικό υλικό που υπάρχει στη

ΓΕΝΙΚΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009

Π Ρ Ο Ο Π Τ Ι Κ Η ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 2015 ΘΕΜΑ Α. Α1. Απόδειξη σελίδα 194. Α2. Ορισμός σελίδα 188. Α3. Ορισμός σελίδα 259

Πανελλαδικές εξετάσεις 2015

x είναι f 1 f 0 f κ λ

f(x) f(c) x 1 c x 2 c

Συνθήκες Θ.Μ.Τ. Τρόπος αντιμετώπισης: 1. Για να ισχύει το Θ.Μ.Τ. για μια συνάρτηση f σε ένα διάστημα [, ] (δηλαδή για να υπάρχει ένα τουλάχιστον (, )

0x2 = 2. = = δηλαδή η f δεν. = 2. Άρα η συνάρτηση f δεν είναι συνεχής στο [0,3]. Συνεπώς δεν. x 2. lim f (x) = lim (2x 1) = 3 και x 2 x 2

( a) ( ) n n ( ) ( ) a x a. x a x. x a x a

Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ. Ημερομηνία: Πέμπτη 20 Απριλίου 2017 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

z 2 2z z 1 Θ Ε Μ Α Β Α 1 : Θεώρημα ςελ. 304 (Σχολικό βιβλίο) Α 2 : Οριςμόσ ςελ. 279 (Σχολικό βιβλίο) Α 3 : Οριςμόσ ςελ. 273 (Σχολικό βιβλίο)

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ενδεικτικές λύσεις)

Ακολουθίες & Σειρές. Κώστας Γλυκός ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ. Ασκήσεις για ΑΕΙ και ΤΕΙ. Kglykos.gr. σε Ακολουθίες, Σειρές, Δυναμοσειρές. τεχνικές.

Πανεπιστήµιο Κρήτης - Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. Απειροστικός Λογισµός Ι. ιδάσκων : Α. Μουχτάρης. Απειροστικός Λογισµός Ι - 4η Σειρά Ασκήσεων

Πρόταση. f(x) ομοιόμορφα συνεχής στο I. δ (ɛ) > 0 : x, ξ I, x ξ < δ (ɛ, ξ) f(x) f(ξ) < ɛ. ɛ > 0, δ > 0 : ΜΗ ομοιόμορφα συνεχής.

Όριο και συνέχεια πραγματικής συνάρτησης

ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΣΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΗΡΑΚΛΕΙΤΟΣ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β') ΔΕΥΤΕΡΑ 28 ΜΑΪΟΥ 2012

KΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΥΝΑΜΟΣΕΙΡΕΣ-ΣΕΙΡΕΣ TAYLOR

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ - ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΕΝΑΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 3 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 12 Ιανουαρίου 2009

Ακολουθίες & Σειρές. Κώστας Γλυκός ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΣ. Ασκήσεις για ΑΕΙ και ΤΕΙ. Kglykos.gr. σε Ακολουθίες, Σειρές, Δυναμοσειρές. τεχνικές.

Λύσεις των θεμάτων ΔΕΥΤΕΡΑ 28 MAΪΟΥ 2012 ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

να είναι παραγωγίσιμη Να ισχύει ότι f Αν μια από τις τρεις παραπάνω συνθήκες δεν ισχύουν τότε δεν ισχύει και το θεώρημα Rolle.

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΤΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΤΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ

Η Θεωρία στα Μαθηματικά κατεύθυνσης της Γ Λυκείου

Λύσεις των θεμάτων των Πανελλαδικών Εξετάσεων στα Μαθηματικά Προσανατολισμού 2016

Για να προσδιορίσουμε τη μονοτονία της συνάρτησης η πρέπει να βρούμε το πρόσημο της h, το οποίο εξαρτάται από τη συνάρτηση φ(x) = e x 1

ΑΝΑΛΥΣΗ 2 ΣΕ 37 ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΓΕΝΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ. f ( x) 0 0 2x 0 x 0

Π Ρ Ο Τ Ε Ι Ν Ο Μ Ε Ν Α Θ Ε Μ Α Τ Α Σ Τ Α Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Α Κ Α Τ Ε Υ Θ Υ Ν Σ Η Σ

Για να εκφράσουμε τη διαδικασία αυτή, γράφουμε: :

Μαθηματική Ανάλυση Ι

ΣΥΓΚΛΙΣΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ: Ορισμός Cauchy

********* Β ομάδα Κυρτότητα Σημεία καμπής*********

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Άρα ο γ. τ. των εικόνων των μιγαδικών z είναι ο κύκλος κέντρου Ο(0,0) κι ακτίνας ρ=2. 4 z. 4 w 4 w 4. Πράγματι: w (1 1) 4

Απειροστικός Λογισμός Ι, χειμερινό εξάμηνο Λύσεις ενδέκατου φυλλαδίου ασκήσεων.

ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 9: ΤΟΠΙΚΑ ΑΚΡΟΤΑΤΑ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ ΘΕΩΡΗΜΑ FERMAT

0 ένα εσωτερικό σημείο του Δ. Αν η f παρουσιάζει τοπικό ακρότατο στο x

Λύσεις του διαγωνίσματος στις παραγώγους

Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α

, να αποδείξετε ότι και η συνάρτηση f+g είναι παραγωγίσιμη στο x. και ισχύει. Μονάδες 9 Α2. Έστω μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού το Α και [, ]

ΑΝΑΛΥΣΗ 2. Μ. Παπαδημητράκης.

Απαντήσεις στα Μαθηματικά Κατεύθυνσης 2016

ΑΝΑΛΥΣΗ 1 ΠΕΜΠΤΟ ΜΑΘΗΜΑ, Μ. Παπαδημητράκης.

Πανελλήνιες Εξετάσεις Ημερήσιων Γενικών Λυκείων. Εξεταζόμενο Μάθημα: Μαθηματικά Προσανατολισμού, Θετικών & Οικονομικών Σπουδών

ΣΕΙΡΕΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΩΝ ΑΡΙΘΜΩΝ. v. Σε αυτή την περίπτωση το lim v

Μιχάλης Παπαδημητράκης. Αναλυτική χωρητικότητα Συνεχής αναλυτική χωρητικότητα

,, δηλαδή στο σημείο αυτό παρουσιάζει τη μέγιστη τιμή της αν α < 0 2α 4α και την ελάχιστη τιμή της αν α > 0. β Στο διάστημα,

AΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. z z 0 που είναι τριώνυμο με διακρίνουσα. 2 Re z 4Im z R. x 2 y x y 2

Transcript:

ΑΝΑΛΥΣΗ 2 Μ. Παπαδημητράκης.

ΕΙΚΟΣΤΟ ΠΕΜΠΤΟ ΜΑΘΗΜΑ Έστω μια δυναμοσειρά a (x ξ) = a 0 + a (x ξ) + a 2 (x ξ) 2 + με ακτίνα σύγκλισης R και με ρ = lim a. Αν x = ξ, η δυναμοσειρά συγκλίνει και έχει άθροισμα a (ξ ξ) = a 0 + a (ξ ξ) + a 2 (ξ ξ) 2 + = a 0. Άρα κάθε δυναμοσειρά συγκλίνει όταν το x είναι στο κέντρο της. Τώρα έστω x ξ, δηλαδή x ξ > 0. Θα εφαρμόσουμε το κριτήριο ρίζας. Έχουμε lim a (x ξ) = lim ( x ξ a ) = x ξ lim a = x ξ ρ. Αν x ξ ρ <, τότε η σειρά συγκλίνει. Αν x ξ ρ >, τότε η σειρά αποκλίνει. Πρώτη περίπτωση: 0 < ρ < +. Αν x ξ < R, τότε η σειρά συγκλίνει. Αν x ξ > R, τότε η σειρά αποκλίνει. Δεύτερη περίπτωση: ρ = +. Τότε x ξ ρ = + >, οπότε η σειρά αποκλίνει. Δηλαδή η δυναμοσειρά αποκλίνει για κάθε x ξ και, επομένως, συγκλίνει μόνο όταν x = ξ. Τρίτη περίπτωση: ρ = 0. Τότε x ξ ρ = 0 <, οπότε η σειρά συγκλίνει. Δηλαδή η δυναμοσειρά συγκλίνει για κάθε x ξ και, επομένως, συγκλίνει για κάθε x. Το συμπέρασμα σε κάθε περίπτωση είναι το εξής. Πρώτη περίπτωση: Αν 0 < R < +, τότε η δυναμοσειρά συγκλίνει αν x (ξ R, ξ + R) και αποκλίνει αν x / [ξ R, ξ+r]. Δηλαδή το σύνολο σύγκλισης της δυναμοσειράς είναι ένα από τα (ξ R, ξ + R), [ξ R, ξ + R), (ξ R, ξ + R], [ξ R, ξ + R]. Δεύτερη περίπτωση: Αν R = 0, τότε η δυναμοσειρά συγκλίνει μόνο για x = ξ, οπότε το σύνολο σύγκλισής της είναι το διάστημα {ξ} = [ξ R, ξ + R]. Τρίτη περίπτωση: Αν R = +, τότε η δυναμοσειρά συγκλίνει για κάθε x, οπότε το διάστημα σύγκλισής της είναι το διάστημα (, + ) = (ξ R, ξ + R). Βλέπουμε, λοιπόν, ότι το σύνολο σύγκλισης μιας δυναμοσειράς είναι πάντοτε διάστημα με κέντρο ξ και ακτίνα R. Μόνο στην περίπτωση 0 < R < + υπάρχει το ερώτημα αν, ανάλογα με την εκάστοτε συγκεκριμένη δυναμοσειρά, το διάστημα σύγκλισης περιλαμβάνει και τα δύο ή ένα ή κανένα από τα δύο άκρα του. Αν I είναι το διάστημα σύγκλισης μιας δυναμοσειράς, τότε ορίζεται η συνάρτηση f με τύπο f(x) = a (x ξ) για x I και η δυναμοσειρά συγκλίνει στην f κατά σημείο στο διάστημα I. 2

ΠΡΟΤΑΣΗ. Αν η ακτίνα σύγκλισης μιας δυναμοσειράς είναι R > 0, τότε η δυναμοσειρά συγκλίνει στην αντίστοιχη συνάρτηση f ομοιόμορφα σε κάθε κλειστό, φραγμένο υποδιάστημα του εσωτερικού του διαστήματος σύγκλισής της I. Δεν θα αποδείξουμε εδώ την πρόταση αυτή. Μπορείτε να διαβάσετε την απόδειξη στο βιβλίο. Μόνο μια διευκρίνηση. Αν η ακτίνα σύγκλισης είναι R = +, οπότε το διάστημα σύγκλισης είναι το I = (, + ), τότε η πρόταση λέει ότι η δυναμοσειρά συγκλίνει στην f ομοιόμορφα σε κάθε διάστημα [a, b]. Αν η ακτίνα σύγκλισης R είναι τέτοια ώστε 0 < R < +, οπότε το διάστημα σύγκλισης I είναι ένα από τα (ξ R, ξ + R), [ξ R, ξ + R), (ξ R, ξ + R], [ξ R, ξ + R], τότε η πρόταση λέει ότι η δυναμοσειρά συγκλίνει στην f ομοιόμορφα σε κάθε διάστημα [a, b] το οποίο περιέχεται στο (ξ R, ξ + R), δηλαδή στο εσωτερικό του I. ΘΕΩΡΗΜΑ. Αν η ακτίνα σύγκλισης μιας δυναμοσειράς είναι R > 0, τότε η συνάρτηση f που ορίζεται από την δυναμοσειρά είναι συνεχής στο εσωτερικό του διαστήματος σύγκλισής της I. Απόδειξη. Το εσωτερικό του διαστήματος σύγκλισης I είναι το (ξ R, ξ + R) και θα αποδείξουμε ότι η f είναι συνεχής σε κάθε x (ξ R, ξ + R). Έστω ξ R < x 0 < ξ + R. Θεωρούμε a 0, b 0 έτσι ώστε ξ R < a 0 < x 0 < b 0 < ξ + R. Τότε το [a 0, b 0 ] περιέχεται στο εσωτερικό του I,οπότε η δυναμοσειρά συγκλίνει στην f ομοιόμορφα στο [a 0, b 0 ]. Επειδή κάθε συνάρτηση a (x ξ) είναι συνεχής στο [a 0, b 0 ], συνεπάγεται ότι η f είναι συνεχής στο [a 0, b 0 ] και, επομένως, στο x 0. Άρα η f είναι συνεχής σε κάθε σημείο του (ξ R, ξ + R). Θεώρημα του Abel. Αν η ακτίνα σύγκλισης μιας δυναμοσειράς είναι R > 0, τότε η συνάρτηση f που ορίζεται από την δυναμοσειρά είναι συνεχής στο διάστημα σύγκλισής της I. Το προηγούμενο Θεώρημα λέει ότι η συνάρτηση f που ορίζεται από μια δυναμοσειρά είναι συνεχής στο διάστημα σύγκλισης της δυναμοσειράς εκτός, ίσως, από τα άκρα του, ακόμη και εκείνα που περιέχονται στο διάστημα σύγκλισης. Το Θεώρημα του Abel λέει ότι η συνάρτηση f είναι συνεχής και στα άκρα του διαστήματος σύγκλισης τα οποία περιέχονται στο διάστημα σύγκλισης. Η απόδειξη του Θεωρήματος του Abel είναι σχετικά δύσκολη και, αν θέλει κανείς, μπορεί να την διαβάσει στο βιβλίο. ΘΕΩΡΗΜΑ. Αν η ακτίνα σύγκλισης μιας δυναμοσειράς είναι R > 0, τότε η συνάρτηση f που ορίζεται από την δυναμοσειρά είναι παραγωγίσιμη στο εσωτερικό του διαστήματος σύγκλισής της I και ισχύει f (x) = = a (x ξ) για x στο εσωτερικό του I. Η απόδειξη του Θεωρήματος είναι στο βιβλίο. Παράδειγμα: Θεωρούμε την εκθετική δυναμοσειρά! x = +! x + 2! x2 +. 3

Έχουμε ρ = lim = lim! = 0,! λόγω του γνωστού ορίου! +. Άρα η ακτίνα σύγκλισης είναι R = + και το διάστημα σύγκλισης είναι το (, + ). Έστω f η συνάρτηση που ορίζεται από την δυναμοσειρά, με τύπο f(x) =! x για κάθε x. Γνωρίζουμε ότι η f είναι παραγωγίσιμη στο (, + ) και ότι Άρα f (x) = =! x = = ( )! x = f (x) = f(x) για κάθε x.! x για κάθε x. Συνεπάγεται ( e x f(x) ) = 0 για κάθε x και άρα e x f(x) = c με κατάλληλη σταθερά c. Επειδή f(0) =, συνεπάγεται c =, οπότε για κάθε x Έχουμε, λοιπόν, την ταυτότητα e x = f(x) = e x για κάθε x.! x = +! x + 2! x2 + για κάθε x. Γι αυτόν τον λόγο η δυναμοσειρά ονομάζεται εκθετική δυναμοσειρά. Παράδειγμα: Με τον ίδιο τρόπο βλέπουμε ότι ισχύει και cos x = si x = k=0 k=0 ( ) k (2k)! x2k = 2! x2 + 4! x4 6! x6 + για κάθε x ( ) k (2k + )! x2k+ =! x 3! x3 + 5! x5 για κάθε x Παράδειγμα: Θεωρούμε την δυναμοσειρά = x = x + x2 2 + x3 3 +. 4

Έχουμε λόγω του γνωστού ορίου. Άρα η ακτίνα σύγκλισης είναι ρ = lim = lim =, R = και το διάστημα σύγκλισης είναι ένα από τα (, ), (, ], [, ), [, ]. Για x = η σειρά γίνεται και αποκλίνει στο +. Για x = η σειρά γίνεται = = ( ) και συγκλίνει. Άρα το διάστημα σύγκλισης της δυναμοσειράς είναι το [, ). Έστω f η συνάρτηση που ορίζεται από την δυναμοσειρά, με τύπο f(x) = = x για κάθε x [, ). Γνωρίζουμε ότι η f είναι παραγωγίσιμη στο (, ) και ότι f (x) = x = = x = = x για κάθε x (, ). Άρα Συνεπάγεται f (x) = x για κάθε x (, ). f(x) = log( x) + c για κάθε x (, ) με κατάλληλη σταθερά c. Επειδή f(0) = 0, συνεπάγεται c = 0, οπότε Έχουμε, λοιπόν, την ταυτότητα log + x = f(x) = log( x) για κάθε x (, ) = x = x + x2 2 + x3 + για κάθε x (, ). () 3 Γι αυτόν τον λόγο η δυναμοσειρά ονομάζεται λογαριθμική δυναμοσειρά. Η ισότητα () δεν μας λέει τί γίνεται όταν x =. Μπορούμε να πάμε ένα βήμα παραπέρα, εφαρμόζοντας το Θεώρημα του Abel. που μας λέει ότι η f είναι συνεχής 5

στο διάστημα [, ), δηλαδή και στο σημείο x =. Εκμεταλλευόμενοι τον τύπο της f(x) για x (, ), έχουμε ότι Όμως, Άρα ή, ισοδύναμα, f( ) = lim f(x) = lim log x + x + x = log 2 f( ) = = ( ) = ( ). = log 2 = log 2. 2 + 3 + = log 2. 4 Συμπεραίνουμε, επίσης, ότι η ισότητα () ισχύει και για x =. Δηλαδή, log + x = = x = x + x2 2 + x3 + για κάθε x [, ). 3 6