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:

Методические рекомендации по проведению практических занятий
Концепция целенаправленного развития у студентов готовности к самообразованию приводит к тому, что самостоятельная деятельность студентов, управляемая и организуемая, тесно смыкается с образованием, которое является составной и закономерной частью целостной ситемы учебно-воспитательной работы. В ра ...

Кабинеты гуманитарных дисциплин
В кабинетах гуманитарных дисциплин в современной школе необходим хотя бы один мультимедийный компьютер, а также проектор, экран, оверхед-проектор, слайд-проектор, видеоплеер, телевизор и музыкальный центр. А также комплекты видеофильмов, аудиокассет и программного обеспечения, портреты великих писа ...

Практика диагностики и формирования культурно-гигиенических навыков у детей младшего дошкольного возраста
Исследовательская работа проводится в виде эксперимента с детьми младшей группы детского центра « Волшебный фонарик», г. Москвы, в течение июня по декабрь 2013 года. В работе принимали участие 10 детей в возрасте 3-4 лет. Нами были определены задачи экспериментальной части исследования: Изучить усл ...