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:

Типология и качества мышления
Формы мышления В психологической науке различают такие логические формы мышления как: понятия; суждения; умозаключения. Понятие - это отражение в сознании человека общих и существенных свойств предмета или явления. Понятие - форма мышления, которая отображает единичное и особенное, являющееся однов ...

Принцип юридической точности правовых знаний
Особенность преподавания права состоит в том, что при объяснении правовой информации учитель пользуется конструкциями и формулами закона, сложными для восприятия учеников, у которых абстрактное мышление еще недостаточно развито. Тем не менее, недопустимо изучение отраслевого права заменять общими р ...

Деятельностный подход к речевому процессу в теории А.А. Леонтьева
Явление «речь» в теории А.А. Леонтьева трактуется в зависимости от условий ее осуществления: в обучении иностранному языку – это самостоятельный вид речевой деятельности, обладающий всеми характеристиками деятельности в терминах А.Н. Леонтьева. В коммуникативном и познавательном видах деятельности ...