设幂级数∑n=0∞anxn与∑n=0∞bnxn的收敛半径分别为R1与R2 则幂级数∑n=0∞(an+bn)xn的收敛半径为多大?
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设幂级数∑n=0∞anxn与∑n=0∞bnxn的收敛半径分别为R1与R2,则幂级数∑n=0∞(an+bn)xn的收敛半径为多大?
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设幂级数∑n=0∞(an+bn)xn的收敛半径为R,则R与R1,R2之间的关系为R≥min{R1,R2}.
(1)当R1≠R2,不妨设R2>R1时,在(-R1,R1)内,∑n=0∞anxn与∑n=0∞bnxn都收敛,由级数的性质,∑n=0∞(anxn+bnxn)=∑n=0∞(an+bn)收敛;在(-R2,-R1)与(R1,R2)内,∑n=0∞anxn发散,∑n=0∞bnxn收敛,所以级数∑n=0∞(an+bn)xn发散.由于幂级数的收敛域一定是区间.所以∑n=0∞(an+bn)xn的收敛半径为R1,此时R=min{R1,R2).
(2)当R1=R2时,在(-R1,R1)内,两幂级数都收敛,从而∑n=0∞(an+bn)xn也收敛,而在(-∞,-R1)与(R1,+∞)内,由于∑n=0∞anxn,∑n=0∞bnxn都发散,那么∑n=0∞(an+bn)xn在其内有可能收敛,也有可能发散.
如∑n=0∞xn与∑n=0∞nxn收敛半径都为1,它们的和∑n=0∞(1+n)xn的收敛半径也为1.而∑n=0∞(1+2n)xn收敛半径为0,∑n=0∞(-2n)xn收敛半径也为0.但∑n=0∞(1+2n-2n)xn=∑n=0∞xn收敛半径为1.
