حساب کاربری
​
زمان تقریبی مطالعه: 4 دقیقه
لینک کوتاه

سری دو جمله‌ای

سری دوجمله‌ای یک سری توانی است که در بسط دوجمله‌ای برای اعداد مختلط ظاهر می‌شود:

( x + y ) α = ∑ k = 0 ∞ ( α k ) x α − k y k
.

اگر α

عددی صحیح و منفی نباشد ( α ≥ 0
) تعداد ضرایب بسط دو جمله‌ای محدود و با α + 1
برابر خواهد بود. در این حالت خاص ضرایب سری همان ضرایب سری دو جمله‌ای هستند.

در حالت کلی‌تر ضرایب با عبارت پایین برابر خواهند بود؛ در اینجا α k _

همان فاکتوریل افتان است:

( α k ) = α k _ k ! = α ( α − 1 ) ( α − 2 ) ⋯ ( α − k + 1 ) k !

سری مکلورن موردی خاص از سری دوجمله‌ای است. در اینجا f ( x ) = ( 1 + x ) α , | x | < 1 , α ∈ C

که به عبارت پایین بسط پیدا می‌کند:

( 1 + x ) α = ∑ k = 0 ∞ ( α k ) ⋅ x k
.

فهرست

  • ۱ تاریخ
  • ۲ رابطه با سری هندسی
  • ۳ شرایط همگرایی
  • ۴ مثال‌ها
  • ۵ جستارهای وابسته
  • ۶ منابع

تاریخ

عمر خیام برای اولین بار سری دوجمله‌ای را برای کل اعداد مثبت در سال ۱۰۷۸ میلادی کشف کرد، این فرمول همان بسط دو جمله‌ای ( a + b ) n

است. نیوتن در سال ۱۶۶۹ میلادی سری دو جمله‌ای ( 1 + x ) α
را برای هر عدد حقیقی α
و تمام مقادیر حقیقی x
در فاصله ] − 1 , 1 [
محاسبه کرد. آبل در سال ۱۸۶۲ میلادی سری دوجمله‌ای را برای α , x ∈ C
محاسبه کرد؛ او ثابت کرد که اگر α ∈ C ∖ N
باشد شعاع همگراییِ سری ۱ خواهد بود.

رابطه با سری هندسی

سری هندسی حالتی خاص از سری دو جمله‌ای است. اگر α = − 1

و x
را با − x
جایگزین کنیم به عبارت پایین می‌رسیم که همان سری هندسی است؛ در اینجا ( − 1 k ) = ( − 1 ) k
است:

1 1 − x = ∑ k = 0 ∞ ( − 1 k ) ( − x ) k .

شرایط همگرایی

با فرض اینکه | x | = 1

و α ∈ C ∖ N
موارد ذیل را می‌توان اثبات کرد:

  • ∑ k = 0 ∞ ( α k ) x k
    مطلقاً همگرا خواهد بود اگر و تنها اگر Re ⁡ ( α ) > 0
    یا α = 0
    .
  • برای x ≠ − 1
    سری مطلقاً همگرا خواهد بود اگر و تنها اگر Re ⁡ ( α ) > − 1
  • برای x = − 1
    سری مطلقاً همگرا خواهد بود اگر و تنها اگر Re ⁡ ( α ) > 0
    یا α = 0
    .

مثال‌ها

  • ( 1 + x ) 2 = ( 2 0 ) x 0 + ( 2 1 ) x 1 + ( 2 2 ) x 2 = 1 + 2 x + x 2
  • 1 1 + x = ( 1 + x ) − 1 = ∑ k = 0 ∞ ( − 1 k ) x k = ∑ k = 0 ∞ ( − x ) k = 1 − x + x 2 − x 3 + x 4 − x 5 + ⋯
  • 1 + x = ( 1 + x ) 1 / 2 = ∑ k = 0 ∞ ( 1 / 2 k ) x k = 1 + x 2 − x 2 8 + x 3 16 − 5 x 4 128 + 7 x 5 256 − ⋯
  • 1 1 − x = ( 1 − x ) − 1 / 2 = ∑ k = 0 ∞ ( − 1 ) k ( − 1 / 2 k ) x k = 1 + x 2 + 3 x 2 2 + 5 x 3 6 + 35 x 4 128 + 63 x 5 256 + ⋯

جستارهای وابسته

  • بسط دو جمله‌ای
  • سری هندسی
  • سری مکلورن

منابع

  1. ↑ Eric W. Weissstein. "Binomial Series". MathWorld--A Wolfram Web Resource (به انگلیسی). Retrieved 2019-07-10.
  2. ↑ I. Bronstein, K. Semendjajew et al. : Taschenbuch der Mathematik. Verlag Harri Deutsch, Frankfurt am Main 2005, ISBN 3-8171-2006-0, S. 434.
  3. ↑ Kennedy, E. (1958). “Omar Khayyam”. The Mathematics Teacher, Vol. 59, No. 2 (1966), pp. 140–142.
  4. ↑ «Newton binomial - Encyclopedia of Mathematics». encyclopediaofmath.org. دریافت‌شده در ۲۰۲۰-۱۱-۱۴.
  5. ↑ Arfken, G. Mathematical Methods for Physicists, 3rd ed. Orlando, FL: Academic Press, p. 773, 1985.
  6. ↑ Otto Forster: Analysis Band 1: Differential- und Integralrechnung einer Veränderlichen. Vieweg-Verlag, 8.  Aufl. 2006, ISBN 3-528-67224-2.
آخرین نظرات
  • آبل
  • عمر خیام
  • ابل
کلیه حقوق این تارنما متعلق به فرا دانشنامه ویکی بین است.