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:

Организм ребенка как саморазвивающаяся и саморегулирующаяся система
Организм ребенка - это живая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся система, живой аппарат, обеспечивающий удовлетворение всех родовых и прижизненно возникающих потребностей и психическую деятельность человека. Организм состоит из огромного числа клеток различного строения, в зависимости от того, к ...

Методика чтения сказок в коррекционной школе
Сказка — наиболее любимый для всех детей жанр. Занимательность сюжета, последовательность его развития, четкость и определенность характеров персонажей, постоянные повторы слов и выражений облегчают понимание содержания сказки даже учащимися специальной школы. В сказке заложена огромная воспитатель ...

Изменчивость стиля
Объективированный стиль малоизменчив согласно своему происхождению. Главные иерархические уровни индивидуального стиля изменчивы в разной степени. В феномене "субъективно удобные условия деятельности" представлено осознанное и неосознанное отражение физиологически и психофизиологически ад ...