定理6
关于幂级数和的函数的连续性和逐项可积的结论,由定理2和定理3、定理5立即可得,对逐项可导的结论,我们有
定理6 如果幂级数的收敛半径为,则其和函数在内可导,且有逐项求导公式
, (1)
逐项求导后所得到的幂级数与原级数有相同的收敛半径.
证 先证级数在内收敛. 在内任取、,使得,记,则
,
由此值判别法知级数收敛,于是
,
故数列有界,必有,使得
.
又,级数收敛,由比较判别法即得级数在内收敛,由定理5,级数在内的任意闭区间上一致连续. 从而幂级数在上适合定理3的条件,故可逐项求导. 再由在内的任意性,即证得(1)右端级数的收敛性.
设幂级数在收敛半径为,将此幂级数在上逐项积分,即得,因逐项积分所得级数的收敛半径不会缩小,所以,于. 即与的收敛半径相同.
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