Электронное пособие по теме “Функциональные последовательности и ряды"

Пример№30 (№ 343 из [7], с комментариями преподавателя).

Можно ли к ряду

применить теорему о почленном дифференцировании рядов?

Решение

Известно, что почленное дифференцирование функционального ряда возможно, если члены ряда и их производные непрерывны, а сам ряд и ряд, составленный из производных, сходятся в данном промежутке равномерно.

Сравним исследуемый функциональный ряд с функциональным рядом при любом фиксированном .

Предварительно заметим, что функциональный ряд равномерно и абсолютно сходится при R в соответствии с признаком Вейерштрасса.

Действительно, при R справедливо неравенство . А положительный числовой ряд является сходящимся. Это ряд Дирихле (или обобщенный гармонический ряд с ).

Обозначим общие элементы сравниваемых рядов Так как при и - бесконечно малые величины, то . В соответствии со вторым признаком сравнения рядов, так как существует конечный, отличный от нуля предел , то оба ряда и одновременно сходятся или одновременно расходятся.

Но ряд абсолютно и равномерно сходится для R, значит, функциональный ряд сходится равномерно и абсолютно при . Кроме того, члены ряда - непрерывные функции при R.

Найдем производную общего элемента функционального ряда

: .

Ряд, составленный из производных членов исходного функционального ряда, имеет вид:

.

Все элементы записанного ряда представляют собой непрерывные функции на R.

Докажем, что ряд равномерно и абсолютно сходится на R.

Очевидно, что для R выполняется следующие неравенства: . Но числовой положительный ряд сходится, так как является обобщенным гармоническим рядом (ряд Дирихле) с . В соответствии с признаком Вейерштрасса, будет равномерно и аболютно сходиться ряд при R. А это ряд, составленный из производных чледов исследуемого функционального ряда.

Образование, педагогика, воспитание:

Технологии личностно-ориентированного подхода в образовании
Понятие «технология» происходит от греческих слов «техно» - искусство, мастерство и «логос» - учение, и переводится как учение о мастерстве. Педагогические технологии, если правильно их использовать, гарантируют достижение того минимума, который определяется государственными стандартами в образован ...

Дидактические процессы в предмете физическая культура
Спорт – это значимое социальное явление, несмотря на это он совсем недавно попал в область внимания социологов. До сих пор существует мнение, что он прерогатива спортивных наук. Все же сегодня большинство исследователей согласны с тем, что его нужно изучать не только с точки зрения физкультурной те ...

Принцип юридической точности правовых знаний
Особенность преподавания права состоит в том, что при объяснении правовой информации учитель пользуется конструкциями и формулами закона, сложными для восприятия учеников, у которых абстрактное мышление еще недостаточно развито. Тем не менее, недопустимо изучение отраслевого права заменять общими р ...