Математический анализ. Функции нескольких переменных. Функциональные ряды - 80 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

3) ряд
1
()
n
n
bx
+∞
=
равномерно сходится на промежутке
I
.
Тогда функциональный ряд
1
() ()
nn
n
a xb x
+∞
=
равномерно сходится на проме-
жутке
I
.
Д
ОКАЗАТЕЛЬСТВО. Применим к равномерно сходящемуся ряду
1
()
n
n
bx
+∞
=
критерий Коши равномерной сходимости ряда. Выберем произ-
вольное
0
ε
>
. В силу этого критерия, существует такое
N
, что при
nN
для любых значений
1p =
, 2, … и всех
xI
выполняется неравенство
.
Применяя для произвольного фиксированного
xI
неравенство Абеля к
числовым последовательностям
1
{ ( )}
np
k
kn
ax
+
= +
и
1
{ ( )}
np
k
kn
bx
+
= +
, находим:
1
1
11
3
() () (| ()| 2| ()|)max () () 3 .
np nq
kk n np kk
qp
kn kn
M
a xb x a x a x a xb x M
ε
ε
++
++
≤≤
=+=+
<
≤+
∑∑


В силу произвольности
ε
, из критерия Коши (равномерной сходимости
ряда) выводим равномерную сходимость ряда
1
() ()
nn
n
a xb x
+∞
=
.
Теорема доказана.
П
РИМЕР. Доказать равномерную сходимость ряда
1
1
( 1) arctg
,0
()
n
n
nx
x
nx
α
+∞
=
< +∞
+
для произвольного
0
α
>
.
Р
ЕШЕНИЕ. Покажем сначала, что функциональный ряд
1
1
( 1)
()
n
n
nx
α
+∞
=
+
равномерно сходится на промежутке
[0, )+∞
. Это вытекает из следствия
признака Дирихле (аналога признака Лейбница). Действительно, достаточ-
но заметить, что при любом
[0, )x +∞
числовая последовательность
1
1
()
n
nx
α
+∞
=


+

является монотонной и из оценки
11
,0
()
x
nx n
αα
< +∞
+
Глава 2
80
Функциональные ряды
ç
è