指各项是正整数次幂的幂函数的函数项级数.形如
an(x-a)n
的级数,其中a与an(n=0,1,2,…)是常数,an称为它的第n个系数.幂级数的收敛域是以a±ρ为端点的区间,这里
ρ=1
称为该级数的收敛半径.开区间(a-ρ,a+ρ)称为收敛区间.收敛域与收敛区间不一定相同,端点a±ρ是否属于收敛域要单独判定.当
λ==0
时,ρ=+∞,收敛区间为(-∞,+∞);当λ=+∞时,ρ=0,收敛区间退化为一点x=a.若ρ为正实数,则
an(x-a)n
在其收敛区间内绝对收敛,在该区间的任一有界闭子集上一致绝对收敛,在[a+ρ,a-ρ]外发散.幂级数可在其收敛区间内逐项微分与积分任意次,并且每次得到的级数的收敛半径均相等(但在区间端点处的情况可能各异).在收敛区间端点a+ρ(或a-ρ)处,若幂级数收敛,则在[a,a+ρ](或[a-ρ,a])上该幂级数一致收敛,它的和函数在a+ρ(或a-ρ)处连续.由此可见,具有正的(包括+∞)收敛半径的幂级数的和函数,在其收敛区间上是任意次可微的(其实还是解析的),且该级数就是其和函数的泰勒展开式.反之,对于在点a任意次可微的函数,若其泰勒公式的余项在a的某邻域内处处极限为0,则此函数必为某一幂级数(实际上即其泰勒级数)之和函数.在复变函数论中,幂级数理论更加丰富,可反映出和函数一些更为深刻的本质属性.