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级数的意思、级数的详细解释

关键字:

级数的解释

(1) [series;progression]∶用加号连接诸项来从一个数学序列求得的式

(2) [progression]∶一个数学项序列,其中第一项后的项按一个规则确定。亦称“数列”

详细解释

(1).等级的序次。《汉书·食货志上》:“於是 文帝 从 错 之言,令民入粟边,六百石爵上造,稍增至四千石为五大夫,万二千石为大庶长,各以多少级数为差。”

(2).数学上指按一定规则排列的一群数。如:等比级数、等差级数等。

词语分解

专业解析

在汉语词典中,“级数”一词具有双重含义,既是一个数学领域的专业术语,也在特定语境下表示“等级的序次”。其详细解释如下:


一、汉语词典释义

  1. 等级的序次

    指事物按照一定标准划分的等级顺序。例如古代官员的品级、现代教育中的班级划分等。

    来源参考: 《现代汉语词典》(第7版),商务印书馆,2016年。

  2. 数学专业术语

    指将一列数字依序用加号连接而成的表达式,形式为 ( u_1 + u_2 + u_3 + cdots + u_n + cdots )。

    来源参考: 《数学辞海》(第一卷),中国科学技术出版社,2002年。


二、数学领域的深入解释

在数学中,级数是序列各项的和,分为收敛与发散两类:


三、应用场景

  1. 数学分析:用于函数展开(如泰勒级数)、微分方程求解。
  2. 工程计算:近似计算复杂函数值(如傅里叶级数在信号处理中的应用)。
  3. 统计学:概率分布与期望值的推导。

    来源参考: 《数学分析教程》(第三版),崔尚斌著,科学出版社。


四、相关概念对比

概念 定义 与级数的关联
数列 按序排列的数字序列 级数的构成基础
部分和 级数前 ( n ) 项的和 判断级数收敛性的依据
无穷级数 项数为无限的级数 级数研究的核心对象

以上内容综合权威工具书及专业教材,确保释义的准确性与学术性。

网络扩展解释

级数是数学中的一个重要概念,指将无穷多个数按一定顺序相加的表达式。以下是详细解释:

一、基本定义

给定数列 {a_n},其对应的级数形式为: $$ S = a_1 + a_2 + a_3 + cdots + a_n + cdots $$ 部分和 ( Sn = sum{k=1}^n ak ),若 (lim{n to infty} S_n) 存在且有限,则称级数收敛,否则为发散。


二、常见类型

  1. 数项级数

    • 等比级数:形如 ( sum ar^{n} ),当 |r| < 1 时收敛,和为 ( frac{a}{1-r} )。
    • 调和级数:( sum frac{1}{n} ) 发散,但 ( sum frac{1}{n^p} )(p级数)在 ( p > 1 ) 时收敛。
  2. 函数项级数

    • 幂级数:( sum c_n (x-a)^n ),用于函数展开(如泰勒级数)。
    • 傅里叶级数:将周期函数分解为正弦/余弦函数的和。

三、收敛性判别


四、应用领域

  1. 数学分析:泰勒级数展开函数(如 ( e^x = sum_{n=0}^infty frac{x^n}{n!} ))。
  2. 物理学:波动方程用傅里叶级数表示声波、热传导等。
  3. 工程计算:用级数近似复杂积分或微分方程的解。

示例说明

通过级数,数学家能够将离散的数列与连续的极限过程结合,成为研究函数、方程及实际问题的核心工具。

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