Определения функциональной последовательности и функционального ряда

Опр.1. Пусть дана последовательность функций: , причем функции являются функциями одной переменной и определены в некоторой области . Такая последовательность называется функциональной и обозначается: .

Пусть для каждого эта последовательность имеет конечный предел. Величина этого предела зависит от значения . Поэтому функциональная последовательность своим пределом будет также иметь функцию, зависящую от , т.е. .

Опр.2. Функция называется предельной функцией последовательности .

Теперь нас будут интересовать не только существование предела при каждом отдельном значении , но и функциональные свойства предельной функции .

Опр.3. Рассмотрим ряд, элементами которого являются функции одной и той же переменной , заданной в области :

.

Такой ряд называется функциональным рядом.

Сходимость этого ряда определяется следующим образом: при каждом фиксированном значении функция принимает числовое значение. Поэтому при каждом из X функциональный ряд превращается в числовой ряд.

Пусть дан функциональный ряд и он сходится при каждом фиксированном из, тогда сумма такого ряда представляет собой некоторую функцию от переменной x: . Сумма для функционального ряда определяется также как и для числового: . Здесь - частичная сумма функционального ряда n-го порядка

.

Опр.4. Множество всех значений x, при которых заданный функциональный ряд сходится, называется областью сходимости функционального ряда.

Пример №1. Найти область сходимости ряда

.

Решение. Применим признак Д`Аламбера абсолютной сходимости функционального ряда. Имеем:

Следовательно, при данный ряд сходится абсолютно, а при расходится.

Рассмотрим теперь поведение исследуемого функционального ряда при и .

При этих значениях получаются соответствующие числовые ряды:

которые, сходятся по интегральному признаку сходимости числового положительного ряда и признаку сходимости знакочередующегося ряда соответственно.

Окончательно получаем, что на отрезке [-1,1] заданный функциональный ряд абсолютно сходится.

Образование, педагогика, воспитание:

Вклад известных ученых Ставрополья в процесс становления и развития высшего физико-математического образования
На Ставрополье система образования создавалась «на пустом месте», в отличие, например, от Ростова-на-Дону, куда был переведен Варшавский университет со всеми его сотрудниками, научным и учебным оборудованием, академическими традициями образования и т.д. В этом случае нельзя не отметить роли и заслу ...

Воспитание детей со сложными сенсорными нарушениями
Причинами появления у детей таких сложных и даже множественных врожденных нарушений могут быть различные вирусные заболевания матери во время беременности (краснуха, грипп, цитомегаловирусная инфекция и др.). Возможными причинами появления детей с множественными врожденными пороками развития остают ...

Метод проектов и его характеристика
В процессе «обучения – учения» происходит постоянное взаимодействие учителя и ученика. Учение, имеющее ярко выраженную личностную окраску, каждым из учащихся осуществляется по-разному: один не может продемонстрировать усвоение знаний, другой на основе ранее полученного опыта, наоборот, показывает ф ...