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과학

발산 (수학)

발산 (수학)과학
영문명
Divergence
실수 수열의 기준
유한한 실수로 수렴하지 않음
대표 양상
무한대로 향함 또는 진동
주의
발산이 항상 무계라는 뜻은 아님
실수 수열이 발산한다는 것은 유한한 실수 극한값으로 수렴하지 않는다는 뜻이다. 항이 한없이 커지는 경우뿐 아니라 서로 다른 값 사이에서 반복되어 극한이 없는 경우도 포함한다.

한없이 커지는 수열

aₙ=n은 어떤 실수 상한을 정하더라도 충분히 뒤에서 그보다 커진다. 이를 양의 무한대로 발산한다고 표현한다. aₙ=−n은 같은 방식으로 음의 무한대로 향한다. 무한대는 여기서 유한한 실수 극한값이 아니다.

범위 안에서의 발산

aₙ=(−1)ⁿ은 −1과 1을 번갈아 가지며 유계지만 수렴하지 않는다. 따라서 발산을 값의 크기가 끝없이 커지는 현상으로만 정의하면 이런 예를 놓친다.

부호가 바뀌며 커지는 경우

aₙ=(−1)ⁿn은 항의 절댓값이 커지면서 부호가 번갈아 바뀐다. 양의 무한대나 음의 무한대 어느 한쪽으로 향한다고 할 수도 없다. 발산의 구체적인 양상을 따로 설명해야 한다.

급수와의 연결

급수의 발산은 개별 항이 아니라 부분합 수열이 수렴하지 않는다는 뜻이다. 조화급수에서는 항 1/n이 0으로 가지만 부분합은 계속 커진다. 항이 0으로 간다는 조건만으로 급수의 수렴을 결론내릴 수 없다.

관련 문서

수렴 (수학) / 수열 / 수열의 극한 / 유계 / 절댓값 / 급수 / 부분합 / 조화급수