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과학

급수

급수과학
표기
Σ aₙ
부분합
Sₙ = a₁ + … + aₙ
수렴 조건
부분합 수열이 유한한 값에 수렴
구별할 대상
항의 수열 자체
급수는 수열의 항들을 차례로 더한 형태다. 무한급수의 합은 유한 개 항의 합인 부분합들이 어떤 값에 수렴하는지로 정의하며, 모든 무한급수에 유한한 합이 있는 것은 아니다.

항과 합의 차이

수열은 a₁,a₂,…라는 항들의 나열이고 급수는 그 항들을 더하는 형태다. aₙ이 0에 가까워지는 문제와 Sₙ이 일정한 값에 가까워지는 문제는 서로 다르다.

부분합으로 정의하기

1/2+1/4+1/8+…의 첫 n항의 합은 1−1/2ⁿ이다. 이 부분합이 1에 수렴하므로 무한급수의 합을 1로 정한다. 무한히 많은 항을 한 번에 일반적인 덧셈처럼 처리하는 것이 아니라 극한으로 정의한다.

필요조건

급수가 수렴하면 일반항 aₙ은 0에 수렴해야 한다. 그러나 그 역은 성립하지 않는다. 조화급수는 항 1/n이 0으로 가는데도 부분합은 한없이 커진다.

유한합과 무한합

유한한 수의 항을 더할 때의 규칙을 무한급수에 무조건 옮길 수는 없다. 수렴 여부와 어떤 순서로 더하는지에 관한 조건을 먼저 확인해야 한다.

관련 문서

부분합 / 등비급수 / 조화급수 / 수열의 극한 / 수열 / 등비수열 / 극한