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#61867

Верно ли, что если fn  сходятся поточечно к функции f  на отрезке [a,b]  , то ∫            ∫
 ba fn (x )dx →  ba f (x )dx  ?

Показать ответ и решение

Это неверно - поточечной сходимости будет недостаточно. Рассмотрим в качестве примера функциональную последовательность

f (x ) = 2(n + 1)x(1− x2)n
 n

В силу того, что при q ∈ [0,1)    n
nq  →  0  при n → ∞ , будем иметь, что всюду на отрезке [0,1]  последовательность fn(x)  поточечно сходится к нулевой функции (2(n + 1)  умножается на        2 n
x(1 − x )  , что не превосходит единицы.)

То есть можно записать, что   [0,1]
fn →  𝒪,n →  ∞ (𝒪 (x )  - тождественно нулевая на отрезке [0,1]  функция).

Но при этом

∫ 1          ∫ 1               2n             ∫ 1       2 n               (1− x2)n+1 1
   fn(x)dx =    2(n + 1)x(1− x  )dx =  2(n + 1)    x(1− x ) dx = − 2(n + 1)--2n-+-2--|0 =
 0            0                                 0

            1
= 2(n + 1)------ = 1
          2n + 2

Таким образом, для любого n  ∫ 1
 0 fn(x)dx = 1  , но для предельной функции ∫1
 0 𝒪 (x)dx = 0  (интеграл от нулевой функции равен нулю).

Таким образом, нельзя утверждать, что из поточечной сходимости fn  к f  на отрезке [a,b]  обязательно следует сходимость интегралов ∫ b
 a fn(x)dx  к ∫ b
 a f(x)dx  .

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!