Тема . Математический анализ

.28 Функциональные последовательности. Поточечная и равномерная сходимости.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#126383

Исследовать последовательность fn(x)  на равномерную сходимость на множестве E  :

         ∘  ----1-  √--
fn(x) = n ( x+  -−   x ),  E  = (0,+∞ )
                n
Показать ответ и решение

Преобразуем слегка fn(x)  :

          ∘ ----1-  √--   n ((x + 1 − x))         1
fn(x) = n ( x+  --−  x ) =-∘-----n---√-- = ∘---------√---
                n            x+  1n +  x      x + 1n +   x

Ясно, что в каждой точке x0 ∈ (0,+ ∞ )  имеется поточечная сходимость fn(x0)  к -1--
2√x0   . Осталось выяснить, сходится ли fn(x)  к f (x ) = √1--
        2 x  равномерно на (0,+ ∞ )  .

Для исследования на равномерную сходимость будем пользоваться sup− критерием.

             1               1           1
sup|fn(x)−  -√--| = sup |∘-------√---− -√---|
x∈E         2 x    x∈E    x+  1n +  x   2  x

Но первая дробь всегда меньше второй, поэтому

     ∘----1-------  -√1--       -1√--   ∘-----1------
sxu∈pE |      1  √ --− 2  x | = sxu∈pE 2 x −       1  √ --
       x+  n +  x                        x+  n +  x

Далее,

                              ∘ ------
                                x + 1 + √x-−  2√x-
sup -1√--−  ∘-----1------= sup -----∘n-------------=
x∈E 2 x      x+  1n + √ x  x∈E  2√x (  x+  1n + √ x)

         ∘ ------
           x + 1 − √x--                  1
=  sup-----∘---n--------- = sup ----∘x+--n −-x------=
   x∈E2 √x(  x + 1 + √x-)   x∈E 2√x-(  x+  1+ √x-)2
                 n                         n

               1
= sup --√---∘--------√-----
  x∈E 2n  x(  x+  1n +  x)2

Но ясно, что при каждом конкретном n  эта дробь ----∘--1-------
2n√x-( x+1n+ √x)2   может быть сделана сколь угодно большой за счет того, что x  в знаменателе может быть сделан сколь угодно близко к нулю. Ведь при каждом конкретном фиксированном n

           ∘ ------
       √ --      1-  √ --2
xl→im0+ 2n  x(  x + n +   x) =  0

(так как первый сомножитель 2n√x--  при фиксированном n  - бесконечно мал, а второй  ∘ ------  √ --
(  x + 1n +   x)2   , очевидно, ограничен).

Следовательно, при x → 0+  знаменатели наших дробей стремятся к нулю, значит дроби -----∘-1-------
2n√x ( x+1n+ √x)2   стремятся к бесконечности. Следовательно, для каждого n

sup|fn(x)−  -1√--| = + ∞//→0, n → ∞
x∈E         2 x

Следовательно, по sup − критерию,

   E
fn/⇉/f,  n →  ∞

где f(x) = -1√--
       2 x  .

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!