Highmath: edit

This commit is contained in:
2024-12-20 13:09:08 +03:00
parent 3c00f5f0b5
commit 537c87bc48
27 changed files with 411 additions and 714 deletions

View File

@ -1,50 +1,35 @@
# Функциональные ряды. Частичная сумма и сумма функционального ряда. Сходимость, область сходимости функционального ряда.
## Введение
Функциональные ряды — это ряды, члены которых являются функциями от переменной $x$. Они играют важную роль в математике и её приложениях.
**Функциональные ряды** — это ряды, члены которых являются функциями от переменной
## Функциональные ряды
Функциональный ряд — это ряд вида:
$\sum_{n=1}^{\infty}f_n(x)$
где $f_n(x)$ — функции от переменной $x$.
**Функциональный ряд** — это ряд вида $\sum\limits_{n=1}^\infty f_n(x)$, где $f_n(x)$ — функции от переменной $x$.
## Частичная сумма и сумма функционального ряда
**Частичная сумма** функционального ряда — это сумма первых $n$ членов ряда: $S_n(x) = \sum\limits_{k=1}^n f_k(x)$ ^2cb2e9
Частичная сумма функционального ряда — это сумма первых $n$ членов ряда:
$S_n(x)=\sum_{k=1}^{n}f_k(x)$
Сумма функционального ряда — это предел частичных сумм при $n\to\infty$:
$S(x)=\lim_{n\to\infty}S_n(x)$
**Сумма** функционального ряда — это предел частичных сумм при $n\to\infty$: $S(x) = \lim\limits_{n\to\infty}S_n(x)$ ^f4f31b
## Сходимость функционального ряда
Функциональный ряд $\sum_{n=1}^{\infty}f_n(x)$ сходится в точке $x_0$, если существует конечный предел:
$\lim_{n\to\infty}S_n(x_0)$
Функциональный ряд $\sum\limits_{n=1}^\infty f_n(x)$ *сходится* в точке $x_0$, если существует конечный предел: $\lim\limits_{n\to\infty} S_n(x_0)$
## Область сходимости функционального ряда
Область сходимости функционального ряда — это множество всех точек $x$, в которых ряд сходится. Область сходимости может быть открытым или замкнутым интервалом, а также может состоять из отдельных точек.
**Область сходимости** функционального ряда — это множество всех точек, в которых ряд *сходится*. Область сходимости может быть открытым или замкнутым интервалом, а также может состоять из отдельных точек.
## Признаки сходимости функциональных рядов
### Признак Вейерштрасса
Признак Вейерштрасса позволяет определить равномерную сходимость функционального ряда.
**Признак Вейерштрасса** позволяет определить равномерную сходимость функционального ряда.
#### Формулировка признака Вейерштрасса
Пусть $\sum\limits_{n=1}^\infty f_n(x)$ — функциональный ряд, и пусть существует ряд положительных чисел $\sum\limits_{n=1}^\infty M_n$, такой что $\forall n \forall x \in D: |f_n(x)| \leq M_n$.
Пусть $\sum_{n=1}^{\infty}f_n(x)$ — функциональный ряд, и пусть существует ряд положительных чисел $\sum_{n=1}^{\infty}M_n$, такой что:
$|f_n(x)|\leq M_n$ для всех $x$ в области $D$ и для всех $n$.
Если ряд $\sum\limits_{n=1}^\infty M_n$ *сходится*, то ряд $\sum\limits_{n=1}^\infty f_n(x)$ *равномерно сходится* на $D$.
Если ряд $\sum_{n=1}^{\infty}M_n$ сходится, то ряд $\sum_{n=1}^{\infty}f_n(x)$ равномерно сходится на $D$.
#### Пример
Рассмотрим ряд $\sum\limits_{n=1}^\infty \frac{\sin(nx)}{n^2}$.
### Пример
Оценим $|f_n(x)|$: $\left| \frac{\sin(nx)}{n^2} \right| \leq \frac 1 {n^2}$
Рассмотрим ряд $\sum_{n=1}^{\infty}\frac{\sin(nx)}{n^2}$.
Оценим $|f_n(x)|$:
$|\frac{\sin(nx)}{n^2}|\leq\frac{1}{n^2}$
Ряд $\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^2}$ сходится, так как это обобщенный гармонический ряд с $p=2>1$. Следовательно, ряд $\sum_{n=1}^{\infty}\frac{\sin(nx)}{n^2}$ равномерно сходится на всей числовой прямой по признаку Вейерштрасса.
Ряд $\sum\limits_{n=1}^\infty \frac 1 {n^2}$ *сходится*, так как это [[2 курс/1 семестр/Вышмат/Билеты/1 раздел/2#^e8e233|обобщенный гармонический ряд]] с $p=2>1$. Следовательно, ряд $\sum\limits_{n=1}^\infty \frac{\sin(nx)}{n^2}$ равномерно сходится на всей числовой прямой по признаку Вейерштрасса.