Radius Convergence 4589B1
1. נניח כי נתון טור חזקות מהצורה $$\sum_{n=0}^{\infty} a_n (x - x_0)^n$$ עם \(a_n\) מקדמים ו-\(x_0\) נקודת המרכז.
2. נתון כי $$\lim_{n \to \infty} \left| \frac{a_{n+1}}{a_n} \right| = L$$.
3. מטרתנו להוכיח כי רדיוס ההתכנסות \(R\) של הטור הוא $$R = \frac{1}{L}$$ כאשר יש להתייחס גם למקרים המיוחדים \(\frac{1}{\infty} = 0\) ו-\(\frac{1}{0^+} = \infty\).
4. נזכיר את מבחן היחס של רדון (Ratio Test) להתכנסות טורים:
\[ \lim_{n \to \infty} \left| \frac{a_{n+1} (x - x_0)^{n+1}}{a_n (x - x_0)^n} \right| = \lim_{n \to \infty} \left| \frac{a_{n+1}}{a_n} \right| \cdot |x - x_0| = L \cdot |x - x_0|. \]
5. לפי מבחן היחס, הטור מתכנס אם ורק אם:
\[ L \cdot |x - x_0| < 1 \implies |x - x_0| < \frac{1}{L}. \]
6. לכן, רדיוס ההתכנסות הוא:
\[ R = \frac{1}{L}. \]
7. במקרים המיוחדים:
- אם \(L = \infty\), אז \(R = \frac{1}{\infty} = 0\), כלומר הטור מתכנס רק בנקודת המרכז.
- אם \(L = 0\), אז \(R = \frac{1}{0^+} = \infty\), כלומר הטור מתכנס לכל \(x\).
8. סיכום: הראינו כי רדיוס ההתכנסות של טור החזקות הוא \(R = \frac{1}{L}\) כולל המקרים הקיצוניים.
\textbf{תשובה סופית:} $$R = \frac{1}{L}$$ עם \(\frac{1}{\infty} = 0\) ו-\(\frac{1}{0^+} = \infty\).