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:

Физическая подготовка детей к школе
Для успешного обучения в школе ребенку необходима не только умственная, нравственно-волевая подготовка, но и прежде всего физическая. Меняющийся уклад жизни, нарушение старых привычек, возрастание умственных нагрузок, установление новых взаимоотношений с учителем и сверстниками – факторы значительн ...

Обоснование отбора материала для письменного инструктирования учащихся в ходе одного из уроков
Прежде всего, нам нужно было выбрать тему урока производственного обучения и вид документации письменного инструктирования подходящий для изучения этой темы. Мы выбрали тему урока «Сплачивание и сращивание древесины на микрошип» которая является темой первого урока и вытекает из общей темы трех зан ...

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 ...