- •1.Несобственные интегралы и их свойства.
- •3. Абсолютная сходимость несобственных интегралов. Признак сравнения сходимости ни.
- •4.Предельный признак сравнения
- •6.Признак Абеля
- •7. Метрическое пространство . Некоторые топологические понятия
- •8.Евклидово пространство .
- •9. Последовательности точек пространства .
- •10. Предел отображения.
- •12.Локальные свойства непрерывных отображений.
- •13.Глобальные свойства непрерывных отображений.
- •11. Предел по направлению. Повторные пределы.
- •14. Линейные отображения.
- •15. Дифференцируемые отображения.
- •16.Свойства дифференцируемых отображений.
- •17. Достаточное условие дифференцируемости функций многих переменных.
- •18.Производная по направлению. Градиент.
- •19. Частные производные высших порядков.
- •20.Формула Тейлора для функций многих переменных.
- •21. Необходимые условия экстремума.
- •22. Достаточные условия локального экстремума.
- •23. Неявные функции.
- •24. Обратное отображение.
- •25. Необходимые условия зависимости функций.
- •26. Достаточные условия зависимости функций.
- •27. Понятие условного экстремума.
- •28. Метод множителей Лагранжа.
- •29. Числовые ряды. Критерий Коши
- •30.Признаки сравнения сходимости числовых рядов.
- •31. Признаки Даламбера и Коши сходимости рядов.
- •32. Интегральный признак сходимости ряда.
- •33. Знакочередующиеся ряды.
- •34.Признак Абеля и Дирихле.
- •35. Абсолютно и условно сходящиеся числовые ряды
- •36. Перемножение абсолютно сходящихся числовых рядов.
- •37. Бесконечные произведения.
- •38. Равномерная сходимость функциональных рядов и последовательностей.
- •39.Признаки равномерной сходимости функц. Рядов.
- •41. Непрерывность суммы ряда.
- •42.Интегрирование равномерно сходящихся рядов и последовательностей
- •43. Дифференцирование равномерно сходящихся рядов.
- •44. Степенной ряд, радиус сходимости.
- •45. Формула Коши-Адамара
- •46.Почленное дифференцирование и интегрирование степенных рядов.
- •47. Аналитические функции. Ряд Тейлора.
- •48. Ряды Тейлора основных элементарных функций.
- •49.Ряды Фурье по ортонормированной системе функций.
- •50. Интеграл Дирихле.
- •51. Сходимость рядов Фурье в точке(лемма 1)
- •52. Признак Дини и следствия из него
- •53. Суммирование рядов Фурье методом средних арифметических.
- •54. Теорема Фейера.
- •55. Теорема Вейерштрасса.
- •56. Неравенство Бесселя. Равенство Парсеваля.
- •57.Диф. Тригонометрических рядов Фурье.
- •58. Интегрирование рядов Фурье
- •59.Комплексная форма ряда Фурье.
42.Интегрирование равномерно сходящихся рядов и последовательностей
Теорема8.
Пусть ф-ции
,n=1,2,…непрерывны
на Е и функциональный ряд
равном.сход.
к суммеS(x)
на Е. Тогда этот ряд можно почленно
интегрировать по любому отр-ку
,
причем имеет место рав-во
(1)
Доказательство.
Имеем
,
где
.
ФункцияS(x)
– непрерывна на Е. Т.к.
,
непр. на Е, то
непрер.
на Е, откуда следует непрер.
на Е и

или
(2)
где
.
Поскольку
на Е, то
на Е. Это озн., что
∃
ℕ:n>N,
вып.
нерав.

Тогда

т.е.
Поэтому, переходя в (2) к пределу при
,
получим (1)
43. Дифференцирование равномерно сходящихся рядов.
Теорема9.Пусть
функции
непр. дифференцируемы на пром-ке Е и
ряд, составленный из производных

равномерно
сходится на Е. тогда, если функц. ряд
сх.
к суммеS(x),
то ф-я S(x)непр.
дифференцируема на Е и
(1)
т.е. ряд можно почленно дифференцировать.
Док-во.
В силу усл-я
теоремы, ф-я
непрерывна на Е, а сам ряд
можно почленно интегрировать:
,
где
,
т.е.
(2)
Дифференцируя
(2), получим
,
.
Подставляя
значение
получим
(1).
44. Степенной ряд, радиус сходимости.
Опред:
Ряд вида
,
где
,
наз степенным рядом, а числа
наз
коофициентами степенного ряда. При
получим
(1)
Теорема 10(Первая теорема Абеля): Если степенной ряд
(1)
Сходится при
,
то он сходится и притом абсолютно, при
любом
,
для которого
.Доказательство.Пусть
ряд
сходится.
Тогда егоn-й
член
стремится к нулю при
.
Поэтому последовательность {
}
ограничена, т.е. сущ. такая пост. М>0,
что |
|
М.
В силу этого, дляn-го
члена ряда (1) имеет место
Если
,
то ряд
,
являясь
суммой геом. прогр. со знаменателем
,
сходится. Поэтому согласно призн. сравн.,
сх. и ряд
,
а это озн. абс. сходимость ряда (1)
Опр.:
Пусть дан степенной ряд
ЕслиR
– неотрицательное число или
обладает тем свойством, что при всехz,
для которых
ряд сходится, а при всехz,
для которых , ряд
расходится, то рядR
называется радиусом сходимости степенного
ряда.
Теорема 11.У
всякого степенного ряда
существует
радиус сходимостиR.
Внутри круга сходим., т.е. при любом
,
для которого
,
ряд
сход.абсолютно.
На любом круге
,
гдеr<R,
ряд сх. равномерно.
Док-во.
Обозначим
ч-з А мн-во всех неотр. чисел, при которых
ряд
сх. Приz=0
этот ряд сх., поэтому мн-во А не пусто и,
след-но, имеет конечную или бесконечную
верхнюю грань. Покажем, что supA=R.
Действительно,
пусть
Cи
.
Существует такое
.
В силу определения мн-ва А, дляуказ.xряд
сход.,
след-но, согласно первой т-м Абеля, в
выбр. точке
сх.
абс. ряд
.
Если
|z|<R,
то выберем такое действит. число х, что
R<x<|z|;
тогда снова, в силу опр. мн-ва А, ряд
в такой точке х расх. Поэтому для
выбранногоzрасх.
и ряд
.
Итак, R является радиусом сходимости.
44.
Если теперь 0<r<R,
то , по доказанному, ряд
приz=r
абс. сх., т.е. сх. числ. ряд
.
А т.к. для любой точки zкруга
|z|
r
имеем
,
то согласно призн. Вейерштрасса, на этом
круге ряд
сх.
равномерно.
Т3(Вторая теорема Абеля): Если ряд (1) сход при z=R, то он сход равномерно на отр [0,R].
45. Формула Коши-Адамара
Теорема:
Пусть R
– радиус сходимости степенного ряда
.
тогда
(1)
Формула (1) называется формулой Коши-Адамара.
Доказательство:
Положим
.
Рассмотрим сначала случай
.
Покажем, что в этом случае ряд сходится
при любом
.
Возьмем к.-л.
и такое
,
что
Тогда
,
что
,
отсюда по призн. сравнения следует, что
ряд
сходится абсолютно, а значит, и просто
сходится при данномz,
а т.к. z
было произвольно, то это означает, что
R=
.
Возьмем случай
.
Покажем, что в этом случаеряд расходится
при любом
.
Действительно, если
,
то существует подпоследовательность
,
такая, что
.
Поэтому каково бы ни было
,
существует такой номер
,
что приk>
имеем
.
Таким обр., не выполняется необх. усл-е
сходимости ряда – стремление к нулюn-го,
поэтому при данном
ряд расх., а т.к.
- произвольно, то это означает, чтоR=0.
Пусть
.
Покажем, что при всякомz
таком, что
ряд сходится. Выберем
так, чтобы
.
Тогда число
,
определяемое равенством
,
будет удовлетворять неравенству
.
Согласно свойству верхнего предела
,
что при
будет
,
и поэтому
.
След-но и в этом случае не выполняетя
необх. усл-е сходимости ряда, и поэтому
для рассматриваемогоz
ряд
расх.
Таким
обр. ряд
сходится,
если
,
а это и означает, что

