calculus

Series (Infinite Sum)

A series is the sum of a sequence — finite or infinite. Whether an infinite series adds up to a finite number is determined by convergence tests.

المتسلسلة هي مجموع حدود متتالية. المتسلسلة المنتهية ∑i=1nai=a1+a2+⋯+an\sum_{i=1}^n a_i = a_1 + a_2 + \cdots + a_n ليست إلا جمعًا عاديًا. أما المتسلسلة اللانهائية ∑i=1∞ai\sum_{i=1}^\infty a_i فهي نهاية المجاميع الجزئية Sn=∑i=1naiS_n = \sum_{i=1}^n a_i عندما n→∞n \to \infty.

إذا كانت lim⁡n→∞Sn\lim_{n\to\infty} S_n موجودة ومنتهية، فإن المتسلسلة تتقارب؛ وإلا فإنها تتباعد. أمثلة شهيرة:

  • المتسلسلة الهندسية ∑rn\sum r^n تتقارب إلى 11−r\frac{1}{1-r} عندما ∣r∣<1|r| < 1.
  • المتسلسلة التوافقية ∑1n\sum \frac{1}{n} تتباعد (ببطء).
  • مسألة بازل: ∑1n2=π26\sum \frac{1}{n^2} = \frac{\pi^2}{6}.

يُحدَّد التقارب بواسطة اختبارات: اختبار النسبة، واختبار الجذر، واختبار التكامل، واختبار المقارنة، واختبار المتسلسلات المتناوبة. تقرّب متسلسلات تايلور الدوال بكثيرات حدود من درجة عالية كيفما شئنا — وهي أساس التحليل العددي والتقريبات في الفيزياء.

متعثّر في هذه؟ حلّها بالذكاء الاصطناعي

Related resources