考研常见级数求和:考研数学函数项级数
考研常见级数求和:考研数学函数项级数例如 这个数列随着n的不断变大会不断地趋近于0。对于一个无限的数列如果到最后它趋近于某一个数,那么它就是收敛的,否则就是发散。函数列也可以简单地记作:,n=1 2 3 ……或2.函数列的收敛一个数列中的数有时候是有限的,有时候是无限的。对于有限的数列不管数列里有多少元素,我们都能知道它是一个什么样子,而对于一个无限的数列要想了解它是一个什么样子就不容易了。这个时候人们就好奇一个无限的数列到最后会成为什么样子?有的人突发奇想一个无限的数列到最后会不会趋近于某一个数,这就是数列的收敛问题。
函数列与函数项级数(一)
1.什么是函数列
虽然我们现在不知道函数列是什么,但是我们知道什么是数列。例如这个数列,而函数列就是用一个个函数来替换 例如,这就是一个函数列。
函数列的定义:设是一列定义在同一数集E(或区间E)上的函数,称为定义在E上的函数列。
函数列也可以简单地记作:,n=1 2 3 ……或
2.函数列的收敛
一个数列中的数有时候是有限的,有时候是无限的。对于有限的数列不管数列里有多少元素,我们都能知道它是一个什么样子,而对于一个无限的数列要想了解它是一个什么样子就不容易了。这个时候人们就好奇一个无限的数列到最后会成为什么样子?有的人突发奇想一个无限的数列到最后会不会趋近于某一个数,这就是数列的收敛问题。
对于一个无限的数列如果到最后它趋近于某一个数,那么它就是收敛的,否则就是发散。
例如 这个数列随着n的不断变大会不断地趋近于0。
对于一个定义在数集E(或区间E)上的函数列 来说也会有同样的问题,而且相比于数列更加复杂,我们不仅要考虑n,还要考虑自变量x。
函数列收敛的定义:设是定义在E上的函数列,取E
若=,则在处收敛,为收敛点。
其中,为极限函数
若=不存在,则在处发散,为发散点。
若对于E都有= 那么在数集E上收敛,称为的极限函数。记作:
例如 函数列,
当﹣1<x<1时,=
当X=1时,=
当X≤﹣1或X>1时,不存在
所以,在上收敛。
3.函数列的一致收敛
我们首先给出一致收敛的定义:设函数列与函数定义在同一数集D上,若对任给的正数,总存在某一正整数N,使得当n>N时,对一切x∈D,都有
<ε
则称函数列在D上一致收敛于f,记作
这个定义也可以简单地表述为是否存在一个N使得,无论x等于多少,只要n>N都收敛于。
例2在(0 1)上是否一致收敛?
下图为中的部分图像
由这个图像我们可以知道
当n=1时,只有x趋近于0时函数才会趋近于0;
当n=2时,在x小于0.1之后才慢慢地接近于0;
当n=4时,在x小于0.3之后才慢慢地接近于0;
我们再结合下面这张图
我们可以知道在1的左侧,我们总是能够找到一个数使得,这个数的n次方不趋近于0。
所以, 在(0 1)上不一致收敛于0
在分析完之后,我们写一下解题过程。
解:取=,x=
对任意一个正整数N,当n>N 1时,有
所以, 在(0 1)上不一致收敛。