- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 1
- •2. Достаточные признаки равномерной сходимости функциональных рядов.
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 2
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 2
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 3
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 3
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 3
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 4
- •1. Понятие степенного ряда.
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 4
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 4
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 5
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 5
- •2. Поточечная сходимость тригонометрического ряда Фурье.
- •5. Замкнутые и полные ортонормированные системы.
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 6
- •Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 6
Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 2
Признаки равномерной сходимости
Задачи и упражнения для самостоятельной работы
3.Исследуйте
ряды
на
равномерную
сходимость.
3.1. .
3.2. .
3.3. .
3.4. .![]()
4.Исследуйте
сходимость
интеграла:
4.1. .
4.2. .![]()
4.3. .![]()
4.4. .![]()
4.5. .![]()
4.6. .![]()
4.7. .
Глава XIX. Функциональные последовательности и ряды. § 3
Свойства равномерно сходящихся функциональных рядов
Основные понятия
Равномерно
сходящиеся
ряды
обладают
рядом
свойств,
которые
и
делают
такие
ряды
очень
важными
для
приложений.
Дело
в
том,
что
при
определенных
условиях
функциональные
ряды
можно
дифференцировать
почленно,
интегрировать,
менять
местами
знаки
предела
и
суммы
и
т.п.
Это
дает
возможность
успешно
использовать
разложение
в
ряд
функций
при
решении
алгебраических,
дифференциальных
и
интегральных
уравнений.
Теорема
1.
Пусть
функциональная
последовательность
{fn(x)}
равномерно
сходится
к
f(x)
на
промежутке
X
и
при
каждом
n
существует
конечный
предел
.
Тогда последовательность {An} сходится и
Теорема
2.
Если
функциональный
ряд сходится
равномерно
на
промежутке
X
и![]()
существуют
конечные
пределы ,
где
a
X,
то
ряд сходится,
и![]()
![]()
верно равенство
.![]()
Теорема 3. Пусть функциональная последовательность {fn(x)} непрерывна на промежутке X и равномерно сходится к f(x) на этом промежутке. Тогда f(x) непрерывна на промежутке X.
Теорема
4.
Если
все
функции
uk(x)
непрерывны
на
промежутке
X
и
ряд
сходится
на
этом
промежутке,
то
сумма
ряда
S(x)
является
непрерывной![]()
функцией на промежутке X.
Теорема
5.
Если
последовательность
непрерывных
функций
fn(x)
сходится
равномерно на сегменте [a, b] к функции f(x), то последовательность сходится
равномерно
на
сегменте
[a,
b]
к
интегралу .![]()
Теорема
6.
Если
все
функции
uk(x)
непрерывны
на
сегменте
[a,
b]
и ,
то
x,
x0
[a,
b]![]()
,
то есть при указанных условиях функциональный ряд можно интегрировать почленно.
Теорема
7.
Пусть
функции
fn(x)
имеют
непрерывные
производные
на
сегменте
[a,
b].
Пусть
{fn(x)}
→
fn(x)
хотя
бы
в
одной
точке
сегмента
[a,
b],
а
последовательность
производных
сходится
равномерно
на
[a,
b].
Тогда
последовательность
fn(x)
сходится
равномерно
на
сегменте
к
функции
f(x),
дифференцируемой
на
сегменте
[a,
b]
и
предельная
функция
f(x)
имеет
производную .
Другими
словами,![]()
последовательность можно дифференцировать почленно.
Теорема
8.
Если
все
функции
uk(x)
имеют
производную
на
сегменте
[a,
b]
и
если
ряд![]()
из производных сходится равномерно на сегменте к функции F(x), а сам ряд
сходится
хотя
бы
в
одной
точке
сегмента,
то
ряд сходится
равномерно![]()
![]()
на [a, b] к функции S(x), S'(x) = F(x). То есть ряд при этих условиях можно дифференцировать почленно.
