직접비교시험
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미적분학. |
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수학에서, 유사한 관련 시험(특히 한계 비교 시험)과 구별하기 위한 직접 비교 시험이라고도 하는 비교 시험은 무한 계열이나 부적절한 적분의 수렴이나 분산을 추론하는 방법을 제공한다. 두 경우 모두 주어진 직렬 또는 적분을 정합화 특성이 알려진 직렬과 비교하여 시험이 작동한다.
시리즈용
미적분학에서 시리즈에 대한 비교 시험은 일반적으로 음수가 아닌(실제 값) 항을 가진 무한 시리즈에 대한 한 쌍의 문장으로 구성된다.[1]
- If the infinite series converges and for all sufficiently large n (that is, for all for some fixed value N), then the infinite series also converges.
- 시리즈 이(가) 분산되고 모든 n이 충분히 큰 0 a ≤ n }}}}}이가) 무한 시리즈 \ a_도 분산된다.
더 큰 항을 갖는 시리즈는 더 작은 항으로 시리즈를 지배(또는 결국 지배)한다고 말하기도 한다.[2]
또는, 시험은 절대 수렴의 관점에서 명시될 수 있으며, 이 경우 복합적인 용어가 있는 시리즈에도 적용된다.[3]
- 시리즈 가 완전히 수렴되고 n에 대해 b {\a_} b_{이(가) 충분히 큰 경우 무한 시리즈 도 절대 수렴된다.
- 무한 시리즈 이(가) 완전히 수렴되지 않고 b 이 모든 n에 대해 인 경우 무한 시리즈 도 완전히 수렴되지 않는다.
이 마지막 문장에서 시리즈은 n 은(는) 조건부 수렴일 수 있다는 점에 유의하십시오. 실제 값을 매긴 시리즈의 경우 a가n 모두 음수가 아닌 경우 이러한 현상이 발생할 수 있다.
두 번째 쌍의 문장은 이(가) 음이 아닌 항을 가진 시리즈인 c {\n}}}이(가) 수렴될 경우에만 절대적으로 수렴되기 때문에 실제 값이 있는 시리즈의 경우 첫 번째와 동등하다.
증명
위에 제시된 모든 진술의 증거는 비슷하다. 여기 세 번째 진술의 증거가 있다.
및 b }}은으로 수렴하고( 일반성을 잃지 않고 가 한다모든 양의 정수 n에 대해{\ 부분적인 합을 고려하라.
은(는) 으로 수렴되기 때문에, im n→ = }=T일부 실수 T. 모든 n에 대해서,
은(는) 비감소 시퀀스이고 n+( T- T ) 은(는) 상승하지 않는다. 감안할 때 m, n>N{\displaystyle m,n>을 말한다.N}둘 다 S, Sm{\displaystyle S_{n},S_{m}}T− TN{\displaystyle T-T_{N}}로 N{N\displaystyle}무한대에 간다 0에length을 선택할 때 간격[SN, SN+(T− TN)]{\displaystyle[S_{N},S_{N}+(T-T_{N})]},에 속해 있다. 이는()= ,,… 이(가) Cauchy 시퀀스이므로 한계에 수렴해야 함을 보여준다. 따라서 는 절대적으로 수렴된다.
통합의 경우
통합에 대한 비교 시험은b + } 또는 f와 g 각각 수직 점증상(properte)이 있는 실제 로 ,b ) {\[a)}에서 f와 g가 연속적인 실질 값 함수 f와 g를 가정하여 다음과 같이 명시할 수 있다.[4]
- 만약 이 부적절한 적분은 bg())d){\displaystyle \int_{}())\,dx ∫}와 0≤ f()) ≤ x<>;b{\displaystyle a\leq x<, b}, 그 다음은 부적절한 적분 ∫ bf())d){\displaystyle \int_{}())\,dx}과 관련된 한 점인 ≤ g()){\displaystyle 0\leq f())\leq g())}전진. ∫
- If the improper integral diverges and for , then the improper integral also diverges.
비율비교시험
위의 직접 비교 시험과 비율 시험 모두와 유사한, 실질 평가 시리즈의 정합화를 위한 또 다른 시험을 비율 비교 시험이라고 한다.[5]
- 만약, 무한한 시리즈 ∑ b n{\displaystyle\sum b_{n}}converges과 오빠>0{\displaystyle a_{n}>. 0}일 경우,b n>0{\displaystyle b_{n}>. 0}일 경우, n+1n≤ bn+1bn{\displaystyle{\frac{a_{n+1}}{a_{n}}}\leq{\frac{b_{n+1}}{b_{n}}}}모든 충분히 큰 n에.그 infinite 시리즈 도 수렴한다.
- 만약, 무한한 시리즈 ∑ b n{\displaystyle\sum b_{n}}판정하고 n>0{\displaystyle a_{n}>. 0}일 경우,b n>0{\displaystyle b_{n}>. 0}일 경우, n+1n≥ bn+1bn{\displaystyle{\frac{a_{n+1}}{a_{n}}}\geq{\frac{b_{n+1}}{b_{n}}}}모든 충분히 큰 n에. , 무한한 시리즈 도 분기한다.
참고 항목
메모들
참조
- Ayres, Frank Jr.; Mendelson, Elliott (1999). Schaum's Outline of Calculus (4th ed.). New York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-041973-6.
- Buck, R. Creighton (1965). Advanced Calculus (2nd ed.). New York: McGraw-Hill.
- Knopp, Konrad (1956). Infinite Sequences and Series. New York: Dover Publications. § 3.1. ISBN 0-486-60153-6.
- Munem, M. A.; Foulis, D. J. (1984). Calculus with Analytic Geometry (2nd ed.). Worth Publishers. ISBN 0-87901-236-6.
- Silverman, Herb (1975). Complex Variables. Houghton Mifflin Company. ISBN 0-395-18582-3.
- Whittaker, E. T.; Watson, G. N. (1963). A Course in Modern Analysis (4th ed.). Cambridge University Press. § 2.34. ISBN 0-521-58807-3.