Исследование функциональных последовательностей и рядов в вузе

Пример №14 (№15 из [10]).

Найти сумму ряда

.

Решение

По признаку Даламбера абсолютной сходимости функционального ряда имеем:

.

Если , т.е. , то заданный функциональный ряд сходится абсолютно на указанном интервале.

Если , т.е. , исследуемый функциональный ряд расходится.

При функциональный ряд примет вид 1+1+1+… - числовой положительный ряд. Он расходится, так как необходимое условие сходимости числового ряда не выполняется, т.е. . Следовательно, в точке исследуемый функциональный ряд расходится.

При функциональный ряд примет вид 1-1+1-1+… - числовой знакочередующийся ряд. Он расходится, так как ни одно из двух условий признака Лейбница не выполняется: а) ; б) . Значит, функциональный ряд в точке расходится. Значит, - область абсолютной сходимости заданного функционального ряда.

На области своей сходимости исследуемый ряд представляет собой сумму убывающей геометрической прогрессии. Сумму этой прогрессии найдем по формулам:

, где .

Тогда, при .

Ответ: при .

Пример№15 (№ 17 из [10]).

Найти сумму ряда

.

Решение

По признаку Даламбера абсолютной сходимости функционального ря-да имеем:

Если , т.е. заданный функциональный ряд сходится абсолютно.

На области своей области сходимости ряд представляет собой сумму убывающей геометрической прогрессии. Сумму этой прогрессии найдем по формулам:

, где .

Тогда, при R/0.

Ответ: при R/0.

Практическое занятие №2

Тема: "Равномерно сходящиеся функциональные последовательности и ряды"

Тип занятия: практикум решения задач.

Форма занятия: комбинированная между коллективной и фронтальной.

Средства обучения на занятии: сборник задач, методические рекомендации к практическим занятиям, телевизор, подключенный к компьютеру, графопроектор, доска, мел.

Цель: закрепление знаний полученных на лекции, применение их на практике.

Методы: словесные, наглядные, по дидактической цели - познавательные, по характеру познавательной деятельности - проблемные.

Ход занятия:

1. Организационная часть: Студентам сообщается тема практического занятия, его цель, проверка присутствующих (3 минуты).

2. Основная часть: Проверка домашнего задания с помощью теста (20 минут). Фронтальный опрос по изученной теме (12 минут). Ознакомление с новым материалом, первичное закрепление и осмысление (50 минут). Затем, подведение итогов и постановка домашнего задания (5 минут).

Конспект занятия

Преподаватель: Тема занятия: "Равномерно сходящиеся функциональные последовательности и ряды". Цель - приобрести навыки решения задач по вышеуказанной теме. Но прежде, проведем самостоятельную работу, которая позволит определить, насколько успешно вы справились с домашним заданием.

Если есть возможность провести занятие в компьютерном классе, то самостоятельная работа по домашнему заданию проводится с помощью теста. Для этого преподавателю необходимо до начала занятия установить программу на компьютеры. Чтобы студенты могли приступить к тестированию, преподавателю также нужно ввести пароль. Студенту необходимо внести свои данные (Ф.И.О., курс, группе). Только тогда он сможет пройти тестирование, а результат будет внесен в журнал. В тесте предлагается три вида заданий: а) исследовать сходимость функционального ряда в точке; б) определить область сходимости функционального ряда; в) найти сумму функционального ряда. Во время прохождения теста программой случайным образом выбирается по одному примеру из каждого вида заданий (всего выбирается 3 примера) и предлагается студенту для решения. Все примеры были решены на предыдущей практике или являлись домашним заданием. На каждое задание, чтобы решить его и выбрать правильный ответ из предложенных четырех, предоставляется 5 минут. Студент не может прервать тестирование, пока не решит все три задания или пока не закончится время тестирования. По окончании тестирования выдается результат в виде оценки, который автоматически вносится в журнал. В приложении приводятся тестовые задания с указанием правильных ответов.

Можно провести письменную самостоятельную работу по домашнему заданию на 15 минут. В самостоятельной работе предлагается 2 варианта, в каждом варианте по 3 задания. Например, Вариант №1: №№ 2, 11, 14; Вариант№2: №№ 3, 12, 15. Преподаватель самостоятельно определяет какие задания и в какой последовательности будут содержать каждый из вариантов. Во время проведения самостоятельной работы у доски работают студенты, которым предлагаются наиболее сложные на взгляд преподавателя примеры. Например, №№ 13,10. По завершении самостоятельной работы эти примеры проверяются аудиторией.

Преподаватель: А теперь давайте вспомним определения и формулировки теорем по теме "Равномерная сходимость функциональных последовательностей и рядов", необходимые нам сегодня для выполнения упражнений.

Проводится фронтальный опрос с целью проверки теоретических знаний по изучаемой теме. Студентам предлагается отвечать на следующие вопросы у доски, выполняя необходимые при ответе записи. К доске вызываются сразу 3-4 студента.