Определения равномерно сходящихся функциональных последовательностей и рядов

Пример №2. Исследовать на сходимость функциональный ряд

.

Решение

При сумма ряда равна нулю; при ряд, являясь суммой бесконечно убывающей геометрической прогрессии, имеет сумму . При сумма ряда равна единице. При и ряд представляет собой сумму бесконечно возрастающей геометрической прогрессии, следовательно, расходится.

Таким образом, данный ряд сходится на отрезке и имеет сумму

Выясним теперь, будет ли данный ряд равномерно сходящимся на отрезке .

Остаток ряда имеет вид

Очевидно, что . Ряд в правой части равенства представляет собой сумму бесконечно убывающей геометрической прогрессии, поэтому .

Для того чтобы выполнялось неравенство , нужно положить , откуда или .

Пусть - ближайшее из натуральных чисел, следующих за числом . Тогда для любого положительного числа существует такое натуральное число , зависящее от , что при . Для каждого заданного можно найти соответствующее , определяемое отношением . Однако если , меняясь, приближается к нулю, то также будет приближаться к нулю, а число - неограниченно возрастать. Это обстоятельство показывает, что, хотя данный ряд и сходится на отрезке [0,1], все же для любого положительного числа нельзя найти такой не зависящий от значения номер , что при . Это говорит о том, что ряд не всюду на отрезке [0,1] сходится равномерно. Данный ряд, однако, будет равномерно сходящимся на , где - положительное постоянное число, меньшее 1. В качестве номера (не зависящего от ) можно взять ближайшее из натуральных чисел, следующих за числом [2].

Образование, педагогика, воспитание:

Экспериментальные исследования по выявлению уровня лексической сформированности младших школьников
С целью формирования у младших школьников понятия "системные отношения" в лексике (без введения данного термина) был организован констатирующий эксперимент. В нашем исследовании решались следующие задачи: 1) проверить степень и уровень понимания младшими школьниками семантики слов, близос ...

Методические рекомендации по введению жанров богослужебных и духовных песнопений в курсы музыкально-теоретических дисциплин
Начавшееся в конце ХХ века возрождение звучания сочинений, созданных для церкви, в настоящее время стало ярким фактором современной культурной жизни. А восстановление прежнего социального статуса церкви привлекло к ней нового поколение людей. В этой связи становится очень важным формирование у моло ...

Технология изображения пейзажа в зависимости от времени года
Каждое время года обладает в природе своей собственной игрой красок. Возьмем, например, синеву неба. Весной она кажется ясной и прохладной, в жаркие летние дни покрыта легкой дымкой, а ясными осенними днями сияет почти теплой голубизной. Для весенней листвы деревьев характерен свежий сияющий зелены ...