Пример№30 (№ 343 из [7], с комментариями преподавателя).
Можно ли к ряду
применить теорему о почленном дифференцировании рядов?
Решение
Известно, что почленное дифференцирование функционального ряда возможно, если члены ряда и их производные непрерывны, а сам ряд и ряд, составленный из производных, сходятся в данном промежутке равномерно.
Сравним исследуемый функциональный ряд с функциональным рядом
при любом фиксированном
.
Предварительно заметим, что функциональный ряд равномерно и абсолютно сходится при
R в соответствии с признаком Вейерштрасса.
Действительно, при R справедливо неравенство
. А положительный числовой ряд
является сходящимся. Это ряд Дирихле (или обобщенный гармонический ряд с
).
Обозначим общие элементы сравниваемых рядов
Так как при
и
- бесконечно малые величины, то
. В соответствии со вторым признаком сравнения рядов, так как существует конечный, отличный от нуля предел
, то оба ряда
и
одновременно сходятся или одновременно расходятся.
Но ряд абсолютно и равномерно сходится для
R, значит, функциональный ряд
сходится равномерно и абсолютно при
. Кроме того, члены ряда - непрерывные функции при
R.
Найдем производную общего элемента функционального ряда
:
.
Ряд, составленный из производных членов исходного функционального ряда, имеет вид:
.
Все элементы записанного ряда представляют собой непрерывные функции на R.
Докажем, что ряд равномерно и абсолютно сходится на R.
Очевидно, что для R выполняется следующие неравенства:
. Но числовой положительный ряд
сходится, так как является обобщенным гармоническим рядом (ряд Дирихле) с
. В соответствии с признаком Вейерштрасса, будет равномерно и аболютно сходиться ряд
при
R. А это ряд, составленный из производных чледов исследуемого функционального ряда.
Образование, педагогика, воспитание:
Национальные традиции и культура как область воспитательных воздействий в
ДОУ
В современных условиях осознания духовных основ развития общества актуальной является проблема глубокого и научно-обоснованного учета особенностей региональной культуры в работе с детьми. Необходимость внедрения регионального компонента предусмотрена Законом РФ. В содержании отдельных разделов дошк ...
Закономерности, критерии и степени исправления
осужденных
Понятия «исправление» и «перевоспитание» употребляются в трех аспектах: 1). для обозначения цели деятельности органов, исполняющих наказание, как юридическое воплощение психологического принципа исправимости личности; 2). для характеристики процесса изменения и перестройки личности осужденного; 3). ...
Роль семьи в воспитании ребёнка
Современный мир с его экономическими кризисами, увеличением числа разводов, ухудшением качества образования, постоянными стрессами и прочими «прелестями» цивилизации истощает людей физически, эмоционально и духовно, поэтому им все труднее воспитывать нас, детей. Именно мы, наиболее уязвимые и больш ...