鮑倚天
【摘要】一致收斂性是函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的重要性質(zhì),函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)與數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)有許多相似之處,但是我們不僅要判斷它在哪些點(diǎn)上收斂,還要研究其和函數(shù)具有的解析性質(zhì),這對(duì)函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的收斂性提出了更高的要求.判斷函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)一致收斂問題是數(shù)學(xué)分析中的一個(gè)重點(diǎn),也是難點(diǎn),尤其是面對(duì)和函數(shù)不容易求出來甚至有些根本求不出來的情況.類比數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù),我們也可得到一系列判斷函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)一致收斂的方法推廣,但我們要注意對(duì)基本方法的掌握.
【關(guān)鍵詞】函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù);數(shù)學(xué);基本判別法
本文提供了關(guān)于函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)一致收斂基本的判定方法,通過分析、歸納、總結(jié)并結(jié)合相關(guān)例子說明方法的實(shí)用性,以方便讀者更好地理解函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù),快速地對(duì)函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)是否一致收斂做出判定.
一、利用一致收斂的定義判斷
設(shè){un(x)}是定義在數(shù)集I上的一個(gè)函數(shù)列,表達(dá)式u1(x)+u2(x)+…+un(x)+…,x∈I稱為定義在I上的函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù),簡記為∑∞n=1un(x)或者
∑un(x).稱Sn(x)=∑∞n=1un(x),n=1,2,…為函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的部分和函數(shù)列.
若x0∈I,數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)u1(x0)+u2(x0)+…+un(x0)+…收斂,即部分和Sn(x0)=∑∞n=1un(x0),當(dāng)n→∞時(shí)極限存在,則稱級(jí)數(shù)在點(diǎn)x0收斂,x0稱為級(jí)數(shù)的收斂點(diǎn).若級(jí)數(shù)在I的某個(gè)子集D上每點(diǎn)都收斂,則稱級(jí)數(shù)在D上收斂.若D為級(jí)數(shù)全體收斂點(diǎn)的集合,這時(shí)則稱D為級(jí)數(shù)的收斂域.級(jí)數(shù)在D上每一點(diǎn)x與其所對(duì)應(yīng)的數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的和S(x)構(gòu)成一個(gè)定義在D上的函數(shù),稱為級(jí)數(shù)的和函數(shù),并寫作u1(x)+u2(x)+…+un(x)+…=S(x),x∈D,
即 limn→∞Sn(x)=S(x),x∈D.
也就是說,函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的收斂性就是指它的部分和函數(shù)列的收斂性.
四、結(jié)語
以上例子利用各種不同的基本方法證明了函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)的一致收斂性,還有其他方法在此不再討論,可類比證明數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)一致收斂的方法推廣,如,根式判別法、比式判別法等.雖然有的我們已經(jīng)很熟悉但是在實(shí)際證明中我們要根據(jù)已知選擇特定的方法,加快解題速度,往往我們證明函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)一致收斂的問題時(shí)需要綜合運(yùn)用多種不同的方法,所以,要求我們要區(qū)分各個(gè)方法之間的優(yōu)越性和缺點(diǎn),把握解題關(guān)鍵.這也需要在平時(shí)多思考、總結(jié)、歸納,在不斷的練習(xí)和實(shí)踐中提高自身的分析問題、解決問題的能力.
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