Рабочая учебная программа по дисциплине 4 Задания на контрольные работы

Вид материалаРабочая учебная программа

Содержание


9. Признак равномерной сходимости Вейерштрасса
10. Свойства равномерно сходящихся рядов
11. Степенные ряды. Радиус сходимости ряда и его вычисление
Радиус сходимости
Подобный материал:
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   36

9. Признак равномерной сходимости Вейерштрасса


Функциональный ряд сходится абсолютно и равномерно на множестве В, если существует сходящийся числовой ряд с положительными членами (5) такой, что при .

Пример 14. Ряд сходится равномерно на .

Действительно, для значений , принадлежащих этому отрезку, имеем . Ряд с общим членом сходится. По признаку Вейерштрасса данный ряд сходится равномерно.

10. Свойства равномерно сходящихся рядов


1. Сумма равномерно сходящегося ряда непрерывных функций есть функция непрерывная .

2. Если члены сходящегося ряда (1) непрерывно дифференцируемы при и ряд, составленный из их производных , сходится равномерно на отрезке , то при .

3. Если члены ряда (1) непрерывны для и этот ряд сходится равномерно на , то ..

Пример 15. Рассмотрим ряд

из неравенства следует, что этот ряд сходится и притом равномерно на всей оси. Рассмотрим ряд, получающийся из заданного при почленном дифференцировании:

(7)

Из неравенства следует, что ряд (7) сходится равномерно на всей оси. Для суммы исходного ряда при любом справедливо .

11. Степенные ряды. Радиус сходимости ряда и его вычисление


Для каждого степенного ряда

(8)

существует интервал сходимости:

,

внутри которого данный ряд сходится, а вне интервала расходится.

Радиус сходимости можно вычислить по формуле:

, (9)

если этот предел существует.

Также радиус сходимости степенного ряда вычисляется по формуле Коши:

. (10)

Пример 16. Пусть задан стенной ряд:

(11)

Рассмотрим ряд из абсолютных величин членов этого ряда и применим к нему признак Даламбера:

.

Следовательно, ряд (11) сходится абсолютно при или и расходится при или . Ясно, что . Выясним сходимость ряда при и . Подставляя эти значения в ряд (11), получим:

.

Первый из них расходится, второй сходится.

Таким образом, ряд (11) сходится на интервале .

Основные свойства степенных рядов
  1. Ряд (1) сходится равномерно на каждом интервале строго внутреннем к его интервалу сходимости.
  2. Сумма ряда (1) непрерывна в каждой внутренней точке его промежутка сходимости.
  3. Ряд (1) можно интегрировать почленно по любому отрезку строго внутреннему к его интервалу сходимости.
  4. Ряд (1) можно дифференцировать почленно в любой точке его промежутка сходимости.