无穷级数 / 逐项运算
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逐项运算

本页给出标准定义、定理条件、可执行步骤,并用图示梳理从识别到应用的关系。

一、基本概念

标准定义

逐项运算是把幂级数的求导或积分作用到每一项,并在其收敛半径内部保持与原函数相等。

|x−x₀|

二、基本定理

条件与结论

幂级数在 |x−x₀|

条件检查

定理只在上述连续性、可导性、定义域、方向或收敛条件满足时使用。

三、基本方法

题目中的执行顺序
  1. 先确定原级数的收敛半径。
  2. 只在内部区间逐项运算。
  3. 运算后再单独检查端点和目标函数的定义域。

例题提示:超过收敛半径或直接把端点带入逐项导数,结论不保证成立。

四、推广应用

综合题中的连接

可用于由已知展开求和、解微分方程和构造 Taylor 级数。

五、易错辨析

反例与边界

易错与例子:超过收敛半径或直接把端点带入逐项导数,结论不保证成立。

检查条件、变量/方向、边界与等号条件,再确认结论没有超出题设。

逐项运算:从定义到应用|x−x₀|逐项求导逐项积分
逐项运算的识别、条件核对与计算路径

公式速查

公式、条件、场景

基本判别

Σan 收敛 ⇒ an→0
L=lim|an+1/an|<1 收敛,L>1 发散

条件:L=1 时比值判别无结论。

场景:正项、阶乘、指数型通项。

交错级数

Σ(−1)n−1bn:bn↓0 ⇒ 收敛
|Rn|≤bn+1

条件:单调递减且趋于 0。

场景:符号交替、误差估计。

幂级数

Σcn(x−x0)n
先求 R,再检验 x=x0±R

条件:端点必须分别判断。

场景:收敛域、逐项求导和积分。

使用边界

公式必须和适用条件一起使用;遇到边界、端点、方向或定义域问题,先检查条件再代入。