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:

Роль сюжетно–ролевых игр в социализации детей дошкольного возраста
В педагогической теории игры особое внимание уделяется изучению игры как средству воспитания. Игра, несомненно, довольно увлекательное занятие для ребенка, а также важнейшее средство его воспитания и развития. Основополагающим является положение о том, что в дошкольном возрасте игра представляется ...

Проектирование и изготовление ветряка
Требования к ветряку. Ветродвигатель должен работать при слабом порыве ветра. Ветряк должен работать при постоянных переменах направления ветра. Лопасти ветродвигателя должны быть изготовлены из тонкого, легкого, упругого материала. Лопасти должны иметь дугообразную форму. Ветродвигатель должен быт ...

Теоретические основы формирования представлений о домашних животных у детей раннего возраста средствами дидактической игры
Свою работу мы начали с анализа психолого-педагогической литературы. Проблеме формирования экологических представлений у детей дошкольного возраста посвящены труды ряда известных педагогов, ученых. В свете их взглядов мы рассмотрим проблему экологического воспитания, его влияние на становление личн ...