Definitions Bank

מאגר הגדרות

כל הגדרות הקורס עם הגדרה פורמלית, הסבר אינטואיטיבי, מתי להשתמש, דוגמה וטעות נפוצה. מחליף את הצורך לחפש בתרגולי PDF.

סדרות (4)טורים — בסיסי (6)מבחני התכנסות (5)טורים מיוחדים (3)סוגי התכנסות (3)

Quick Reference

טבלאות עיון — התכנסות טורים

כל הטורים המיוחדים, כל המבחנים, וזיהוי מהיר לפי צורת $a_n$.

טורים מיוחדים — מתי מתכנס?

כל הטורים הנפוצים בקורס עם תנאי ההתכנסות שלהם

שם הטורנוסחהמתכנס כאשרמתבדר כאשרהערה
טור הנדסי

n=0rn\displaystyle\sum_{n=0}^{\infty} r^n

r<1|r| < 1 → סכום 11r\dfrac{1}{1-r}

r1|r| \ge 1

הטור הנדסי הוא הסרגל שממנו נגזרים מבחן מנה ושורש

טור הרמוני

n=11n\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty} \dfrac{1}{n}

לעולם לא

תמיד

הדוגמה הקלאסית: an0a_n \to 0 לא מספיק

טור p-הרמוני

n=11np\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty} \dfrac{1}{n^p}

p>1p > 1

p1p \le 1

הסרגל המרכזי לכל השוואה

טור הרמוני מתחלף

n=1(1)n+1n\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty} \dfrac{(-1)^{n+1}}{n}

תמיד (לייבניץ)) \to ln2\ln 2

לעולם לא

מתכנס מותנית בלבד — הטור המוחלט הוא הרמוני

טור $p$-הרמוני מתחלף

n=1(1)n+1np\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty} \dfrac{(-1)^{n+1}}{n^p}

p>0p > 0 (לייבניץ)

p0p \le 0

p>1p > 1 → מוחלטת; 0<p10 < p \le 1 → מותנית

טור טלסקופי

n=1(1n1n+1)\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty} \left(\frac{1}{n} - \frac{1}{n+1}\right)

תמיד — SN=11N+11S_N = 1 - \tfrac{1}{N+1} \to 1

לעולם לא

רשמי כ-(anan+1)\sum (a_n - a_{n+1}) — הסכומים החלקיים מתקצרים

$\sum n^k / a^n$

n=1nkan  (a>1)\displaystyle\sum_{n=1}^{\infty} \dfrac{n^k}{a^n}\;(a>1)

תמיד (a>1a > 1, כל kk)

a1a \le 1

אקספוננציאל מנצח פולינום

$\sum 1/(n \ln n)$

n=21nlnn\displaystyle\sum_{n=2}^{\infty} \dfrac{1}{n \ln n}

לעולם לא

תמיד

מבחן אינטגרל: dx/(xlnx)=ln(lnx)\int dx/(x\ln x) = \ln(\ln x) \to \infty

$\sum 1/(n(\ln n)^p)$

n=21n(lnn)p\displaystyle\sum_{n=2}^{\infty} \dfrac{1}{n(\ln n)^p}

p>1p > 1

p1p \le 1

אנלוגי לטור p-הרמוני, עם lnn\ln n במקום nn

מבחני התכנסות — כל המבחנים

תנאים, מסקנות, וגבולות המבחן

מבחןתנאים להפעלהמתכנס אםמתבדר אםלא חושף אםמתאים ל...

תנאי הכרחי

ראשון תמיד

כל טור

an↛0a_n \not\to 0

an0a_n \to 0

כל שאלה — בדיקה ראשונה

השוואה

משפט

0anbn0 \le a_n \le b_n

bn<\sum b_n < \infty

bn=\sum b_n = \infty ו-anbna_n \ge b_n

bn=\sum b_n = \infty ו-anbna_n \le b_n

כשניתן למצוא אי-שוויון ישיר

גבול השוואה

משפט

an,bn>0a_n, b_n > 0

L(0,)L \in (0,\infty) וגם bn<\sum b_n < \infty

L(0,)L \in (0,\infty) וגם bn=\sum b_n = \infty

L=0L = 0 או L=L = \infty — חד-כיווני בלבד

פולינום/שבר רציונלי — משווים ל-$1/n^p$

שורש (קושי)

משפט

L=limannL = \lim \sqrt[n]{|a_n|}

L<1L < 1

L>1L > 1

L=1L = 1

$(f(n))^n$, $n^n$ — כשיש חזקה-$n$

מנה (ד'אלמבר)

משפט

an>0a_n > 0, L=liman+1/anL = \lim |a_{n+1}/a_n|

L<1L < 1

L>1L > 1

L=1L = 1

$n!$, $a^n$ — כשיש עצרת או חזקה

אינטגרל

משפט

ff יורדת, חיובית, רציפה; an=f(n)a_n = f(n)

kf(x)dx<\int_k^\infty f(x)\,dx < \infty

kf(x)dx=\int_k^\infty f(x)\,dx = \infty

$1/(n\ln n)$, $1/(n^p)$ — כשהאינטגרל קל

לייבניץ

משפט

(1)nbn\sum (-1)^n b_n, bn>0b_n > 0, bn0b_n\searrow 0

שני התנאים מתקיימים

לא בודק התבדרות

טורים מתחלפים, אחרי בדיקת מוחלטת

זיהוי מהיר — לפי צורת $a_n$

ראית את הצורה? ← בחרי את המבחן

צורת $a_n$המבחן / הכלילמה דווקא זה?

an↛0a_n \not\to 0

מתבדר מיד (תנאי הכרחי)

בדיקה ראשונה, תמיד

(f(n))n(f(n))^n או nnn^n

שורש

השורש-nn מוריד את החזקה

n!n! או ana^n

מנה

המנה מפשטת את העצרת

P(n)/Q(n)P(n)/Q(n) — פולינומים

גבול השוואה ל-1/ndegQdegP1/n^{\deg Q - \deg P}

החזקה הדומיננטית קובעת

1/np1/n^p ישיר

טור pp — תשובה מיידית

מקרה מוכר: p>1p>1 מתכנס

lnn\ln n, arctan\arctan, פונקציה רציפה

אינטגרל

האינטגרל של f(x)f(x) קל לחישוב

(1)nbn(-1)^n \cdot b_n

קודם מוחלטת, אחר-כך לייבניץ

מוחלטת חזקה יותר — בדקי קודם

anbna_n \approx b_n בסדר גודל

גבול השוואה

היחס an/bnLa_n/b_n \to L קובע גורל משותף

0anbn0 \le a_n \le b_n ברור

השוואה ישירה

גדול מתכנס → קטן מתכנס

תמיד ראשון

תנאי הכרחי: an0a_n \to 0? אם לא — מתבדר. זה חוסך 90% מהמקרים.

$L = 1$ — מה עושים?

מנה ושורש נכשלו? נסי גבול השוואה ל-1/np1/n^p או מבחן אינטגרל.

יש $(-1)^n$?

קודם בדקי מוחלטת. אם לא — לייבניץ. רק אחר-כך מסיקים מותנית.

Full Glossary

כל ההגדרות — עם הסבר מלא

חיפוש לפי שם, קטגוריה, לחיצה להרחבה.

From the Lectures

כל ההגדרות מההרצאות — מילה במילה

ההגדרות הפורמליות בדיוק כפי שנכתבו בהרצאות 1–10, מסודרות לפי הרצאה.

הרצאה 1 · 19.3.26 — סדרות, גבול סדרה, סדרות חסומות
הגדרה — סדרה
יהי 0kZ0 \le k \in \mathbb{Z}. סדרה של מספרים ממשיים, המסומנת ב-(an)n=k(a_n)_{n=k}^{\infty}, מוגדרת כפונקציה
a:{nZ:nk}R,a : \{n \in \mathbb{Z} : n \ge k\} \longrightarrow \mathbb{R},

כאשר לכל nkn \ge k, ana_n הוא ערך הפונקציה ב-nn, ופורמלית an=a(n)a_n = a(n), ונקרא האיבר ה-nn-י בסדרה.
הגדרה — שוויון סדרות
יהיו 0k1,k2Z0 \le k_1, k_2 \in \mathbb{Z} ותהיינה (an)n=k1(a_n)_{n=k_1}^{\infty} ו-(bn)n=k2(b_n)_{n=k_2}^{\infty} שתי סדרות של מספרים ממשיים. נאמר כי הן שוות ונסמן (an)n=k1=(bn)n=k2(a_n)_{n=k_1}^{\infty} = (b_n)_{n=k_2}^{\infty} אם:
(i) k1=k2k_1 = k_2;
(ii) לכל nk1n \ge k_1 מתקיים an=bna_n = b_n.
הגדרה — גבול סדרה
יהי 0kZ0 \le k \in \mathbb{Z} ותהי (an)n=k(a_n)_{n=k}^{\infty} סדרה של מספרים ממשיים. יהי LRL \in \mathbb{R}. נאמר כי LL הוא הגבול של הסדרה (או שהסדרה מתכנסת ל-LL), ונסמן limnan=L\lim_{n \to \infty} a_n = L, אם לכל ε>0\varepsilon > 0 קיים NNN \in \mathbb{N} כך שלכל nNn \ge N מתקיים
anL<ε.|a_n - L| < \varepsilon.
הגדרה — סדרה חסומה
יהי 0kZ0 \le k \in \mathbb{Z} ותהי (an)n=k(a_n)_{n=k}^{\infty} סדרה של מספרים ממשיים. נאמר כי:
(i) הסדרה חסומה מלעיל אם קיים MRM \in \mathbb{R} כך שלכל nkn \ge k מתקיים anMa_n \le M (MM נקרא חסם מלעיל של הסדרה);
(ii) הסדרה חסומה מלרע אם קיים mRm \in \mathbb{R} כך שלכל nkn \ge k מתקיים anma_n \ge m (mm נקרא חסם מלרע של הסדרה);
(iii) הסדרה חסומה אם קיים M>0M > 0 כך שלכל nkn \ge k מתקיים anM|a_n| \le M.
הגדרה — התבדרות ל-$\pm\infty$ והתכנסות
יהי 0kZ0 \le k \in \mathbb{Z} ותהי (an)n=k(a_n)_{n=k}^{\infty} סדרה של מספרים ממשיים. נאמר כי:
(i) limnan=\lim_{n \to \infty} a_n = \infty אם לכל M>0M > 0 קיים NNN \in \mathbb{N} כך שלכל nNn \ge N מתקיים an>Ma_n > M;
(ii) limnan=\lim_{n \to \infty} a_n = -\infty אם לכל M<0M < 0 קיים NNN \in \mathbb{N} כך שלכל nNn \ge N מתקיים an<Ma_n < M;
(iii) הסדרה מתכנסת אם קיים LRL \in \mathbb{R} כך ש-limnan=L\lim_{n \to \infty} a_n = L; אם אינה מתכנסת היא מתבדרת (divergent);
(iv) הסדרה מתכנסת במובן הרחב אם הגבול קיים במובן הרחב, כלומר מתקיים אחד מהבאים: (א) הסדרה מתכנסת, (ב) limnan=\lim_{n\to\infty} a_n = \infty, (ג) limnan=\lim_{n\to\infty} a_n = -\infty.
הגדרה — מונוטוניות
יהי 0kZ0 \le k \in \mathbb{Z} ותהי (an)n=k(a_n)_{n=k}^{\infty} סדרה של מספרים ממשיים. נאמר כי:
(i) הסדרה עולה אם לכל nn מתקיים an+1ana_{n+1} \ge a_n;
(ii) הסדרה יורדת אם לכל nn מתקיים an+1ana_{n+1} \le a_n;
(iii) הסדרה עולה ממש אם לכל nn מתקיים an+1>ana_{n+1} > a_n;
(iv) הסדרה יורדת ממש אם לכל nn מתקיים an+1<ana_{n+1} < a_n;
(v) הסדרה מונוטונית אם מתקיים (i) או (ii);
(vi) הסדרה מונוטונית ממש אם מתקיים (iii) או (iv).
הגדרה — תת-סדרה
תהיינה (an)n=1(a_n)_{n=1}^{\infty} ו-(bk)k=1(b_k)_{k=1}^{\infty} שתי סדרות של מספרים ממשיים. נאמר כי (bk)k=1(b_k)_{k=1}^{\infty} היא תת-סדרה של (an)n=1(a_n)_{n=1}^{\infty} אם קיימת סדרה (nk)k=1(n_k)_{k=1}^{\infty} של מספרים טבעיים עולה ממש כך שלכל kNk \in \mathbb{N} מתקיים
bk=ank.b_k = a_{n_k}.
הרצאה 2 · 26.3.26 — אינטגרל לא מסוים, פונקציה קדומה, שיטות אינטגרציה
הגדרה — פונקציה קדומה ואינטגרל לא מסוים
יהי IRI \subseteq \mathbb{R} קטע ותהיינה F,fF, f שתי פונקציות המוגדרות על II. נאמר כי FF היא פונקציה קדומה של ff ב-II אם:
(i) FF גזירה ב-II;
(ii) לכל xIx \in I מתקיים F(x)=f(x)F'(x) = f(x).
במקרה זה נגדיר את האינטגרל הלא מסוים (indefinite) של ff על II, ונסמן
f(x)dx={F(x)+C:CR},\int f(x)\,dx = \{ F(x) + C : C \in \mathbb{R} \},

ובקיצור f(x)dx=F(x)+C\int f(x)\,dx = F(x) + C.
הגדרה — חלוקה של קטע
יהיו a,bRa, b \in \mathbb{R} כך ש-a<ba < b ויהי nNn \in \mathbb{N}. חלוקה בעלת nn חלקים של הקטע [a,b][a,b] היא וקטור עולה P=(x0,,xn)P = (x_0, \ldots, x_n) כך ש-
a=x0<x1<<xn=b.a = x_0 < x_1 < \cdots < x_n = b.
הגדרה — סכומי דרבו ואינטגרל עליון/תחתון
יהיו a,bRa, b \in \mathbb{R} כך ש-a<ba < b ותהי ff פונקציה חסומה המוגדרת ב-[a,b][a,b], ותהי P=(x0,,xn)P = (x_0, \ldots, x_n) חלוקה של [a,b][a,b].
(i) **הסכום העליון** של ff ביחס לחלוקה PP מסומן S(f,P)\overline{S}(f,P) ומוגדר ע"י
S(f,P)=k=1nMk(xkxk1),Mk=sup{f(x):xk1xxk}.\overline{S}(f,P) = \sum_{k=1}^{n} M_k (x_k - x_{k-1}), \qquad M_k = \sup\{ f(x) : x_{k-1} \le x \le x_k \}.

(ii) **הסכום התחתון** של ff ביחס לחלוקה PP מסומן S(f,P)\underline{S}(f,P) ומוגדר ע"י
S(f,P)=k=1nmk(xkxk1),mk=inf{f(x):xk1xxk}.\underline{S}(f,P) = \sum_{k=1}^{n} m_k (x_k - x_{k-1}), \qquad m_k = \inf\{ f(x) : x_{k-1} \le x \le x_k \}.

(iii) **האינטגרל העליון** של ff ב-[a,b][a,b] מסומן I(f)\overline{I}(f) ומוגדר ע"י I(f)=inf{S(f,P):P\overline{I}(f) = \inf\{ \overline{S}(f,P) : P חלוקה של [a,b]}[a,b] \}.
(iv) **האינטגרל התחתון** של ff ב-[a,b][a,b] מסומן I(f)\underline{I}(f) ומוגדר ע"י I(f)=sup{S(f,P):P\underline{I}(f) = \sup\{ \underline{S}(f,P) : P חלוקה של [a,b]}[a,b] \}.
הגדרה — אינטגרביליות ואינטגרל מסוים
יהיו a,bRa, b \in \mathbb{R} כך ש-a<ba < b ותהי ff פונקציה חסומה המוגדרת ב-[a,b][a,b]. נאמר כי ff אינטגרבילית ב-[a,b][a,b] אם קיים SRS \in \mathbb{R} כך ש-
S=I(f)=I(f).S = \overline{I}(f) = \underline{I}(f).

במקרה זה נגדיר את האינטגרל המסוים של ff בקטע [a,b][a,b] להיות abf(x)dx=S\displaystyle\int_a^b f(x)\,dx = S.
הרצאה 3 · 16.4.26 — אינטגרל מסוים, תכונות האינטגרל, אי-שוויון הערך המוחלט
הגדרה — אינטגרל על קטע מנוון והיפוך גבולות
תהי ff פונקציה. נגדיר:
(i) aaf(x)dx=0\displaystyle\int_a^a f(x)\,dx = 0;
(ii) baf(x)dx=abf(x)dx\displaystyle\int_b^a f(x)\,dx = -\int_a^b f(x)\,dx.
הרצאה 4 · 23.4.26 — אינטגרציה בחלקים, אינטגרציה בהצבה, אינטגרלים לא אמיתיים
הגדרה — אינטגרל לא אמיתי — גבול עליון אינסופי
יהי aRa \in \mathbb{R} ותהי f:[a,)Rf:[a,\infty)\to\mathbb{R}. נניח ש-ff אינטגרבילית ב-[a,b][a,b] לכל b>ab>a. נאמר שהאינטגרל הלא אמיתי af(x)dx\int_a^\infty f(x)\,dx מתכנס אם הגבול limbabf(x)dx\lim_{b\to\infty}\int_a^b f(x)\,dx קיים, ובמקרה זה נגדיר
af(x)dx=limbabf(x)dx.\int_a^\infty f(x)\,dx = \lim_{b\to\infty}\int_a^b f(x)\,dx.
הגדרה — אינטגרל לא אמיתי — גבול תחתון אינסופי
יהי bRb \in \mathbb{R} ותהי f:(,b]Rf:(-\infty,b]\to\mathbb{R}. נניח ש-ff אינטגרבילית ב-[a,b][a,b] לכל a<ba<b. נאמר שהאינטגרל bf(x)dx\int_{-\infty}^b f(x)\,dx מתכנס אם הגבול limaabf(x)dx\lim_{a\to-\infty}\int_a^b f(x)\,dx קיים, ובמקרה זה
bf(x)dx=limaabf(x)dx.\int_{-\infty}^b f(x)\,dx = \lim_{a\to-\infty}\int_a^b f(x)\,dx.
הגדרה — אינטגרל לא אמיתי — שני גבולות אינסופיים
תהי f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R}. נאמר ש-f(x)dx\int_{-\infty}^\infty f(x)\,dx מתכנס אם 0f(x)dx\int_{-\infty}^0 f(x)\,dx ו-0f(x)dx\int_0^\infty f(x)\,dx מתכנסים (כל אחד בנפרד), ובמקרה זה
f(x)dx=0f(x)dx+0f(x)dx.\int_{-\infty}^\infty f(x)\,dx = \int_{-\infty}^0 f(x)\,dx + \int_0^\infty f(x)\,dx.
הגדרה — אינטגרל לא אמיתי — אי-רציפות בקצה השמאלי
יהיו a,bRa,b \in \mathbb{R} כך ש-a<ba<b ותהי ff פונקציה המוגדרת ב-(a,b](a,b]. נניח ש-ff אינטגרבילית ב-[a+δ,b][a+\delta,b] לכל 0<δ<ba0<\delta<b-a. נאמר שהאינטגרל הלא אמיתי abf(x)dx\int_a^b f(x)\,dx מתכנס אם הגבול limδ0+a+δbf(x)dx\lim_{\delta\to 0^+}\int_{a+\delta}^b f(x)\,dx קיים, ובמקרה זה
abf(x)dx=limδ0+a+δbf(x)dx.\int_a^b f(x)\,dx = \lim_{\delta\to 0^+}\int_{a+\delta}^b f(x)\,dx.
הגדרה — אינטגרל לא אמיתי — אי-רציפות בקצה הימני
יהיו a,bRa,b \in \mathbb{R} כך ש-a<ba<b ותהי ff פונקציה המוגדרת ב-[a,b)[a,b). נניח ש-ff אינטגרבילית ב-[a,bδ][a,b-\delta] לכל 0<δ<ba0<\delta<b-a. נאמר שהאינטגרל abf(x)dx\int_a^b f(x)\,dx מתכנס אם הגבול limδ0+abδf(x)dx\lim_{\delta\to 0^+}\int_a^{b-\delta} f(x)\,dx קיים, ובמקרה זה
abf(x)dx=limδ0+abδf(x)dx.\int_a^b f(x)\,dx = \lim_{\delta\to 0^+}\int_a^{b-\delta} f(x)\,dx.
הגדרה — התכנסות בהחלט של אינטגרל
יהי aRa \in \mathbb{R} ותהי ff פונקציה המוגדרת ב-[a,)[a,\infty). נאמר שהאינטגרל הלא אמיתי af(x)dx\int_a^\infty f(x)\,dx מתכנס בהחלט אם af(x)dx<\int_a^\infty |f(x)|\,dx < \infty.
הגדרה — טור ומה זה התכנסות טור
יהי 0kZ0 \le k \in \mathbb{Z} ותהי (an)n=k(a_n)_{n=k}^\infty סדרה של מספרים ממשיים. נאמר שהטור n=kan\sum_{n=k}^\infty a_n מתכנס אם הגבול limNn=kNan\lim_{N\to\infty}\sum_{n=k}^N a_n קיים, ובמקרה זה
n=kan=limNn=kNan.\sum_{n=k}^\infty a_n = \lim_{N\to\infty}\sum_{n=k}^N a_n.
הרצאה 5 · 30.4.26 — טורים, הטור ההנדסי, הטור הטלסקופי
הגדרה — סדרת הסכומים החלקיים
יהי 0kZ0 \le k \in \mathbb{Z} ותהי (an)n=k(a_n)_{n=k}^\infty סדרה. סדרת הסכומים החלקיים של (an)(a_n) היא הסדרה (SN)N=k(S_N)_{N=k}^\infty המוגדרת ע"י
SN=n=kNanלכל Nk.S_N = \sum_{n=k}^N a_n \quad \text{לכל } N \ge k.

למשל Sk=akS_k = a_k, Sk+1=ak+ak+1S_{k+1} = a_k + a_{k+1}, Sk+2=ak+ak+1+ak+2S_{k+2} = a_k + a_{k+1} + a_{k+2}.
הגדרה 1 — התכנסות טור
n=kan=limNn=kNan=limNSN.\sum_{n=k}^\infty a_n = \lim_{N\to\infty}\sum_{n=k}^N a_n = \lim_{N\to\infty} S_N.

ואומרים שהטור n=kan\sum_{n=k}^\infty a_n מתכנס אם סדרת הסכומים החלקיים (SN)(S_N) מתכנסת.
הגדרה — זנב הטור
תהי (an)n=0(a_n)_{n=0}^\infty סדרה ויהי 0kZ0 \le k \in \mathbb{Z}. הזנב ה-kk-י של הטור n=0an\sum_{n=0}^\infty a_n הוא הטור n=kan\sum_{n=k}^\infty a_n.
הגדרה — טור אי-שלילי וסימון $\sum a_n < \infty$
יהי 0kZ0 \le k \in \mathbb{Z} ותהי (an)n=k(a_n)_{n=k}^\infty סדרה. אם an0a_n \ge 0 לכל nkn \ge k נאמר שהטור n=kan\sum_{n=k}^\infty a_n אי-שלילי. אם הטור אי-שלילי, נסמן n=kan<\sum_{n=k}^\infty a_n < \infty אם הטור מתכנס.
הרצאה 7 · 14.5.26 — מבחן האינטגרל, התכנסות בהחלט, התכנסות בתנאי
הגדרה — התכנסות בהחלט
יהי 0kZ0 \le k \in \mathbb{Z} ותהי (an)n=k(a_n)_{n=k}^\infty סדרה. נאמר שהטור n=kan\sum_{n=k}^\infty a_n מתכנס בהחלט אם
n=kan<.\sum_{n=k}^\infty |a_n| < \infty.
הגדרה — התכנסות בתנאי
יהי 0kZ0 \le k \in \mathbb{Z} ותהי (an)n=k(a_n)_{n=k}^\infty סדרה. נאמר שהטור n=kan\sum_{n=k}^\infty a_n מתכנס בתנאי אם הטור מתכנס אבל אינו מתכנס בהחלט, כלומר n=kan=\sum_{n=k}^\infty |a_n| = \infty.
הגדרה — טור לייבניץ (טור מתחלף)
תהי (an)n=1(a_n)_{n=1}^\infty סדרה. נאמר שהטור n=1(1)n+1an\sum_{n=1}^\infty (-1)^{n+1} a_n הוא טור לייבניץ אם:
(i) (an)n=1(a_n)_{n=1}^\infty יורדת;
(ii) limnan=0\lim_{n\to\infty} a_n = 0.
הרצאה 8 · 19.5.26 — מבחן הסוגריים, טורי חזקות, תחום ההתכנסות
הגדרה — הוספת סוגריים לטור
תהיינה (an)n=1(a_n)_{n=1}^\infty ו-(bk)k=1(b_k)_{k=1}^\infty שתי סדרות. נאמר שהטור k=1bk\sum_{k=1}^\infty b_k התקבל מהטור n=1an\sum_{n=1}^\infty a_n ע"י הוספת סוגריים אם קיימת סדרה עולה ממש (nk)k=1(n_k)_{k=1}^\infty של מספרים טבעיים כך ש:
(i) n1=1n_1 = 1;
(ii) לכל k1k \ge 1 מתקיים bk=ank+ank+1+ank+2++ank+11b_k = a_{n_k} + a_{n_k+1} + a_{n_k+2} + \cdots + a_{n_{k+1}-1}.
הגדרה — טור חזקות
תהי x0Rx_0 \in \mathbb{R}. טור חזקות סביב x0x_0 הוא טור מהצורה
n=0an(xx0)n=a0+a1(xx0)+a2(xx0)2+,\sum_{n=0}^\infty a_n(x-x_0)^n = a_0 + a_1(x-x_0) + a_2(x-x_0)^2 + \cdots,

כאשר (an)n=0(a_n)_{n=0}^\infty סדרה של מספרים ממשיים ו-xRx \in \mathbb{R}.
הגדרה — תחום ההתכנסות
תהי x0Rx_0 \in \mathbb{R} ותהי (an)n=0(a_n)_{n=0}^\infty סדרה. תחום ההתכנסות של טור החזקות n=0an(xx0)n\sum_{n=0}^\infty a_n(x-x_0)^n הוא קבוצת כל ערכי ה-xRx \in \mathbb{R} שעבורם הטור מתכנס.
הגדרה — רדיוס ההתכנסות
תהי x0Rx_0 \in \mathbb{R} ויהי n=0an(xx0)n\sum_{n=0}^\infty a_n(x-x_0)^n טור חזקות. רדיוס ההתכנסות של הטור מוגדר ע"י
R=sup{r0:הטור מתכנס לכל x[x0r,x0+r]}.R = \sup\{ r \ge 0 : \text{הטור מתכנס לכל } x \in [x_0-r, x_0+r] \}.
הרצאה 9 · 25.5.26 — גזירה ואינטגרציה איבר-איבר, משפט אבל (גבול), טורי מקלורן
הגדרה — פולינום טיילור ושארית הטיילור
תהי x0Rx_0 \in \mathbb{R} ויהי 0NZ0 \le N \in \mathbb{Z}. תהי ff פונקציה הגזירה NN פעמים ב-x0x_0. פולינום הטיילור מסדר NN של ff סביב x0x_0 מוגדר ע"י
TN(x)=n=0Nf(n)(x0)n!(xx0)n=f(x0)+f(x0)(xx0)+f(x0)2(xx0)2++f(N)(x0)N!(xx0)N.T_N(x) = \sum_{n=0}^N \frac{f^{(n)}(x_0)}{n!}(x-x_0)^n = f(x_0) + f'(x_0)(x-x_0) + \frac{f''(x_0)}{2}(x-x_0)^2 + \cdots + \frac{f^{(N)}(x_0)}{N!}(x-x_0)^N.

שארית הטיילור מסדר NN מוגדרת ע"י RN(x)=f(x)TN(x)R_N(x) = f(x) - T_N(x).
הרצאה 10 · 4.6.26 — משפט הזהות (מקדמי טור חזקות), פולינום טיילור, שארית טיילור
הגדרה — פולינום טיילור מסדר $N$
יהי x0Rx_0 \in \mathbb{R} ויהי 0NZ0 \le N \in \mathbb{Z}. תהי ff פונקציה הגזירה NN פעמים ב-x0x_0. פולינום טיילור מסדר NN של ff סביב x0x_0 הוא הפולינום מדרגה N\le N
TN(x)=n=0Nf(n)(x0)n!(xx0)n=f(x0)+f(x0)(xx0)+f(x0)2(xx0)2++f(N)(x0)N!(xx0)N.T_N(x) = \sum_{n=0}^N \frac{f^{(n)}(x_0)}{n!}(x-x_0)^n = f(x_0) + f'(x_0)(x-x_0) + \frac{f''(x_0)}{2}(x-x_0)^2 + \cdots + \frac{f^{(N)}(x_0)}{N!}(x-x_0)^N.
הגדרה — שארית טיילור מסדר $N$
תהי ff ויהי TNT_N פולינום טיילור מסדר NN שלה סביב x0x_0. שארית הטיילור של ff סביב x0x_0 מסדר NN מוגדרת להיות
RN(x)=f(x)TN(x).R_N(x) = f(x) - T_N(x).
הגדרה — טור טיילור
תהי x0Rx_0 \in \mathbb{R} ותהי ff פונקציה המוגדרת בסביבה של x0x_0. נניח ש-ff גזירה אינסוף פעמים ב-x0x_0 (כלומר f(n)(x0)f^{(n)}(x_0) קיימת לכל 0nZ0 \le n \in \mathbb{Z}). טור הטיילור של ff סביב x0x_0 מוגדר להיות
Tf(x)=n=0f(n)(x0)n!(xx0)n.T_f(x) = \sum_{n=0}^\infty \frac{f^{(n)}(x_0)}{n!}(x-x_0)^n.