Добавления к лекциям 2 семестр - Балашов (1187968), страница 3
Текст из файла (страница 3)
áᬮâà¨â¥f : [1; +1) ! R, f (x) = ak , x 2 [ak ; ak+1 ), ¨, ¯®«ì§ãïáì ¨â¥£à «ìë¬kk ak ¤«ï ¢á¥å k. ®£¤ àï¤knXpnX áç¥â ¢ë¡®à ¬ «®£® " > 0 ¨ ¡®«ì讣® âãà «ì®£® k ¯®ª § ⥫ì1+" ¬®¥â ¡ëâì ᤥ« ᪮«ì 㣮¤® ¬ «ë¬.k¯à ¥¨¥ 1. DZãáâì ak > 0 ¨ ak+1ak ¤«ï ¢á¥å k . DZãáâì àï¤1 aXkkak > 0 ¨ ak+1=1=0n ;n =£¤¥nnXk=0ak bnk:(3:9) ®¥ ®¯à¥¤¥«¥¨¥ ®¯à ¢¤ ® ⥬, çâ® ¥á«¨ ¬ë à áᬮâਬ á⥯¥-1P1Pbk z k , ä®à¬ «ì® (â.¥. ª ª ¢ëà ¥¨ï á ª®¥çkk묨 á㬬 ¬¨, ¥ § ¡®âïáì ® ¢®¯à®á å á室¨¬®áâ¨) ¯¥à¥¬®¨¬ ¨å ¨ë¥ àï¤ë=0ak z k ¨=018㯮à冷稬 á« £ ¥¬ë¥ ¯®«ã祮£® àï¤ ¯® ¢®§à áâ ¨î á⥯¥¥©z,â® ã १ã«ìâ¨àãî饣® àï¤ 1Xn=0ª®íä䍿¨¥ân1n z n =Xk=0ak z k1!Xm=0bm z mDZãáâìA1 =!¡ã¤¥â ãáâ஥ â®ç® â ª, ª ª ¢ ä®à¬ã«¥ (3.9).11PPbkak ¡á®«îâ® á室¨âáï, à拉®à¥¬ 3.3.
DZãáâì àï¤k=0k=0111PPPbk . ®£¤ àï¤n , £¤¥ n § ¤ ¥âáïak , B =á室¨âáï ¨ A =n=0k=0k=0ä®à¬ã«®© (3.9), á室¨âáï ª AB .nnPPbk . ®£¤ ak , B n =®ª § ⥫ìá⢮. DZãáâì An =k=0k=0nnnXXXk =ak Bn k = An B +ak (Bn k B ):k=0k=0k=0An B ! AB , n ! 1, â® ¤«ï ¤®ª § ⥫ìáâ¢ â¥®à¥¬ë ¤®áâ nPâ®ç® ¯®ª § âì, çâ®ak (Bn k B ) ! 0 ¯à¨ n ! 1.1jak j, ⮣¤ ¯à¨ 0 k N ¯®«ãç ¥¬, çâ® n k > Mk=0NN1XXXjak j jn k j "jak j "jak j = " A1 :k=0k=0k=0P«ï ¢â®à®© áã¬¬ë ¯®«ãç ¥¬ ®æ¥ªãnXk=N +1â ª, ¯à¨n = Bn B , nDZãáâì C > 0 â ª®¥ ç¨á«®, çâ® jn j C ¤«ï ¢á¥å n.¯à¥¤¥«¨¬ ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâì! 0 ¯à¨ n ! 1. ¬¥â¨¬, çâ® ¢ ®¢ëå ®¡®§ 票ïånXk=0 䨪á¨à㥬¢á类£®n>N" > 0.ak (Bn kDZãáâìNB) =nk=N +1Nk=0ak n k :| â ª®¥ âãà «ì®¥ ç¨á«®, çâ® ¤«ïX(áãé¥á⢮¢ ¨¥nXjak j < "¢ë⥪ ¥â ¨§ ¡á®«î⮩ á室¨¬®á⨠àï¤ á ®¡é¨¬ak ¨ ªà¨â¥à¨ï ®è¨).M | â ª®¥ âãà «ì®¥ ç¨á«®, çâ® js j < " ¯à¨ ¢á¥å s > M .롥६ n > N + M ¯à®¨§¢®«ì®.
¬¥¥¬ç«¥®¬DZãáâìnXk=0ak n kNXk=0jak j jn k j +19nXk=N +1jak j jn k j:jak j jn k j n>N +Mnk=0 áᬮâਬ àï¤nXk=N +1C jak j C":¨¬¥¥¬ ®æ¥ªãXak n k1 (AX (DZ®áª®«ìªãk=0¨k=0p1)1k1+k+ C ) "::â®â àï¤ á室¨âáï ¯® ¯à¨§ ªã ¥©¡¨æ . 室¨¬®áâì ¥ ¡á®«îâ ï.( 1)k¤«ï ¢á¥å k . áᬮâਬ ¯à®¨§¢¥¤¥¨¥ à冷¢ áDZãáâì a = b =p1+k®¡é¨¬¨ ç«¥ ¬¨ ak ¨ bk :1nXX( 1)np:n ;£¤¥n =n=0k=0 1 + n + k(n k)nnXX1jn j = p n +1 1 = 2nn++22 > 1:k=0 1 + n + k(n k) k=0 2ï¤ á ®¡é¨¬ ç«¥®¬ n à á室¨âáï (â ª ª ª n ¥ áâ६¨âáï ª 0).kk4. ¢®¬¥à ï á室¨¬®áâì4.1. DZਬ¥àë ¯«®å®£® ¯®¢¥¤¥¨ï äãªæ¨® «ìë寮᫥¤®¢ ⥫ì®á⥩ ¨ à冷¢DZਢ¥¤¥¬ ¯à¨¬¥àë, ª®â®àë¥ ¯®ª §ë¢ îâ, çâ® ¯¥à¥áâ ¢«ïâì ®¯¥à æ¨î ¯à¥¤¥« á ¤à㣨¬¨ ®¯¥à æ¨ï¬¨ ¢ á«ãç ¥ äãªæ¨® «ì®© ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®á⨠¨«¨ àï¤ ¥«ì§ï.20DZਬ¥àfn (x) = xn , x4.4.
DZãáâì22[0; 1℄.®£¤ f (x) ¤«ï «î¡®£® x[0; 1℄, £¤¥ f (1) = 1, f (x) = 0, xlim lim xn = 0, ® limlim xn = 1.x!1!1!1 x!10nn2 [0; 1℄. DZਠx 2!10x2.DZਬ¥à 4.5. DZãáâì an (x) =(1+x2 )nx2lim fn (x) =n[0; 1). ¬¥¥¬ áᬮâਬ àï¤1P!1 fn(x)limn0an (x),1XZ16fn (x) dx:dx = lim!1n04.2. ¢ï§ì à ¢®¬¥à®© ¨ ¯®â®ç¥ç®© á室¨¬®áâ¨.x22=1+x :(1 + x2 )n®à®è® ¨§¢¥áâ®, çâ® ¨§ à ¢®¬¥à®© á室¨¬®á⨠äãªæ¨® «ì®©x = 0 ¯®«ãç ¥¬ an (0) = 0 ¨ á㬬 àï¤ á®®â¢¥âá⢥®â®¥ 0.
â ª, á㬬 àï¤ ¥¯à¥àë¢ëå (¨ ¡¥áª®¥ç® ¤¨ää¥à¥æ¨-¤ ª® ¯à¨à㥬ëå) á« £ ¥¬ëå à §àë¢ ¢ ã«¥.os nxDZਬ¥à 4.6. DZãáâì fn (x) =,n2 [0; 1℄. ®£¤ nlim!1 fn(x) =p000f (x) = 0. ¤ ª® fn (x) =n sin nx, ¨ ¯à¨ x =6 0 nlim!1 fn (x) 6= f (x) =000 (¯®ç¥¬ã?). ª¨¬ ®¡à §®¬,lim fn (x)6 nlim=n!1!1 fn (x).DZਬ¥à 4.7. DZãáâì fn (x) = n x(1x )n , x 2 [0; 1℄. ¥£ª® ¢¨¤¥âì,çâ® lim fn (x) = 0 ¤«ï ¢á¥å x 2 [0; 1℄. DZ®áª®«ìªãn!1px2Z12x2 )n dx =x(10fn (x) dx =0¤ ª®n22n + 2limn!10! +1;fn (x)nx(1¢¨â¥«ì®, ¯à¨¬¥à, ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâì ¨§ ¯à¨¬¥à 4.4 á室¨âáï ¯®â®ç¥ç®, ® ¥ à ¢®¬¥à® ®â१ª¥ [0; 1℄ (¯®ç¥¬ã?).ë ¯à¨¢¥¤¥¬ ¥áª®«ìª® ¯à¨¬¥à®¢, ª®£¤ ¨§ ¯®â®ç¥ç®© á室¨¬®áâ¨äãªæ¨® «ì®© ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®á⨠¢á¥-â ª¨ ¢ë⥪ ¥â ¥¥ à ¢®¬¥à ï á室¨¬®áâì.¥®à¥¬ 4.4.
DZãáâì ¬®¥á⢮;nx2 )n dx =0Rª®¬¯ ªâ®, !12fn (x)n®ª § ⥫ìá⢮. DZ®«®¨¬gn (x) = fn (x)f (x)2 E . ãªæ¨¨ gn (x) ¥¯à¥àë¢ë E , gn (x) gn E. 䨪á¨à㥬¢á类£®xlimndx = 0:! 2;12n + 20!1fn (x)21xE¨ ¤«ï ¢á¥åà ¢®¬¥à® ¬®¥á⢥2E.®£¤ á室¨âáï ª 0 ¤«ï ¢á¥å n ¨¨ gn (x) ! 0+1 (x)" > 0. § ¯®â®ç¥ç®© á室¨¬®á⨠gn ª ã«î ¤«ï2 E ©¤¥âáï ®¬¥à n(x) â ª®©, çâ® 0 gn x (x) <( )"2. §02 gn(t) < ";8n > n(x); 8t 2 U (x):DZ®áª®«ìªã ¬®¥á⢮ E ª®¬¯ ªâ®, â® ©¤¥âáï ª®¥ç®¥ ¯®¤¬®¥á⢮ ¥£® â®ç¥ª xk Nk=1 ᮠ᢮©á⢮¬n! 1;f gE U (x ) [ U (x ) [ [ U (xN )(¯®ç¥¬ã?).
DZ®« £ ï M = maxfn(x ); : : : ; n(xN )g, ¯®«ãç ¥¬, çâ®0 gn (t) < ";8n > M; 8t 2 E:121Z =1gn ¨ ¬®®â®®á⨠¢ë⥪ ¥â, çâ® ©¤¥âáï ®âªàë⮥¬®¥á⢮ U (x), xU (x), â ª®¥, çâ®n1ffn (x)g1nE . DZãáâì f (x) =E ¨ f (x) | ¥¯à¥àë¢ ï E äãªæ¨ï. DZãáâìlim fn (x) ¤«ï ¢á¥å xnfn (x)fn+1 (x) ¤«ï ¢á¥å âãà «ìëåf (x).! 1:E| ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâì äãªæ¨©, ¥¯à¥àë¢ëå ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâìx2 )n , â®fn (x) ¢§ïâì nx(1Z1â®ç¥ç ï á室¨¬®áâì ⮬ ¥ ¬®¥á⢥. ¡à ⮥ ¥ ¢¥à®. ¥©áâ-¥¯à¥à뢮áâ¨Z1 ᫨ ¢ ª ç¥á⢥12n + 2¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®á⨠(¨«¨ àï¤ ) ¥ª®â®à®¬ ¬®¥á⢥ ¢ë⥪ ¥â ¯®-xZ1®, ª ª ¨ ¢ëè¥,Z1 n=0(0; 1℄ ¨¬¥¥¬ á㬬㠣¥®¬¥âà¨ç¥áª®© ¯à®£à¥áᨨn=0â® ª¨¬ ®¡à §®¬,dx = 0:â® ¨ ®§ ç ¥â à ¢®¬¥àãî á室¨¬®áâì22fn ª f E . ¬¥â¨¬, çâ® ¥¯à¥à뢮áâì f (x) áãé¥á⢥ , íâ® ¯®ª §ë¢ ¥â ¯à¨-DZத¨ää¥à¥æ¨à㥬 (4.10) ¯® z ¨ 㬮¨¬ z :¬¥à 4.4. ®¬¯ ªâ®áâì E â ª¥ áãé¥á⢥ .
¥©á⢨⥫ì®, ¯ãáâìnX!E = (0; 1), fn (x) = xn . ®£¤ fn (x)0 ¤«ï ¢á¥å x, ¢á¥ ãá«®¢¨ï ⥮६ë 4.4 (ªà®¬¥ ª®¬¯ ªâ®á⨠E ) ¢ë¯®«¥ë. ¤ ª® fn ¥ á室¨âáïà ¢®¬¥à® ª 0 (¯®ç¥¬ã?).¯à ¥¨¥ 2. DZãáâìffng | ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâì äãªæ¨©, ¬®-k=0fn à ¢®¬¥à® ®â१ª¥ [a; b℄ á室¨âáï ª f .DZਬ¥à 4.8. DZãáâìE = (0; 1). áᬮâਬ àï¤8>>><an (x) =>>>:ï¤1Pan (x)n=10;2 ;sinx0;1 ;x 2 0; n+1ih1 ;1 ;x 2 n+1n1x 2 n+1 ; 1 :1Pan (x), £¤¥n=1á室¨âáï ¡á®«îâ® E ª äãªæ¨¨ sinDZ®«®¨¬ ¢ (4.10), (4.11) ¨ (4.12) z =à ¢¥á⢠(1nXnXk=0x¤ ª®à ¢®¬¥à®© á室¨¬®á⨠¥â (¯®ç¥¬ã?).¯à ¥¨¥ 3.
DZਢ¥á⨠¯à¨¬¥à äãªæ¨® «ì®£® àï¤ , ª®â®-àë© ¬®¥á⢥ E á室¨âáï à ¢®¬¥à®, ® ¨ ¢ ª ª®© â®çª¥ ¬®-¬®¨¬k=0â ª ª ª x(1k=0Cnk xk (1(kx)nx)2 Cnk xk (1£®ç«¥Bn (x) =«ï ¢á类£® xnXk=0Cnk (k2Rnx)2 xk (1k=0x)n kCnk z k = (1 + z )n :23x)n k = nx;(4:14)x + nx):(4:15)(4.15) | 1 ¨ á«®¨¬x)n k = nx(1 nXkk=0fnx) n4 ;f § ¤ ®â१ª¥ [0; 1℄. ®-Cnk xk (1x)n k §ë¢ âáï ¬®£®ç«¥®¬ ¥àè⥩ äãªæ¨¨ f .¥®à¥¬ 4.5.
(.. ¥àè⥩). ᫨ äãªæ¨ï f ¥¯à¥àë¢ ®â१ª¥ [0; 1℄, â® ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâì ¬®£®ç«¥®¢ Bn (x) à ¢®¬¥à® ®â१ª¥ [0; 1℄ á室¨âáï ª f (x).n 4:®ª § ⥫ìá⢮. ¯à¥¤¥«¨¬®ª § ⥫ìá⢮. áᬮâਬ ⮤¥á⢮nX(4:13)¯à¥¤¥«¥¨¥ 4.1. DZãáâì äãªæ¨ïx)n k = 1:x ¨ 㬮¨¬ ¯®«ãç¥ë¥x)n k = 1; 14 .®ª § ⥫ìá⢮. ¨®¬ ìîâ® .¥¬¬ 4.4.kCnk xk (1xnXk 2 Cnk xk (1 x)n k = nx(1k=0(4.13) n2 x2 , (4.14) | 2nx,nX4.3. ®£®ç«¥ë ¥àè⥩ nXCnk xk (11(4:12)¨å, ¯®«ã稬¥á⢠E ¥ á室¨âáï ¡á®«îâ®.¥¬¬ 4.3.x)n :k=02 .(4:11)nXk 2 Cnk z k = nz (1 + nz )(1 + z )n 2 :k=0®â®ëå ®â१ª¥ [a; b℄.
DZãáâì fn ¯®â®ç¥ç® ®â१ª¥ [a; b℄ áå®- ¬¥â¨¬ â ª¥, çâ® à ¢®¬¥à ï á室¨¬®áâì àï¤ ¨ª ª ¥ á¢ï§ 1:DZத¨ää¥à¥æ¨à㥬 (4.11) ¯® z ¨ 㬮¨¬ z :¤¨âáï ª ¥¯à¥à뢮© äãªæ¨¨ f . ®ª ¨â¥, çâ® ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâìá ¥£® ¡á®«î⮩ á室¨¬®áâìî.kCnk z k = nz (1 + z )n(4:10)jjM = max f (x) . DZãáâì § ¤ ® ç¨á«®x2[0;1℄" > 0. ᨫã à ¢®¬¥à®© ¥¯à¥à뢮á⨠f ®â१ª¥ [0; 1℄ (⥮f (t) < " ¤«ï ¢á¥åx; t [0; 1℄ â ª¨å, çâ® x t < Æ .j६ â®à ) ¯®¤¡¥à¥¬ Æ > 0 â ª, ç⮡ë f (x)2jj24j 䨪á¨à㥬 ¯à®¨§¢®«ìë©f (x) =nXx2 [0; 1℄.
DZ®áª®«ìªã ¢ ᨫ㠫¥¬¬ë 4.3Cnk f (x)xk (1x)n k ;jBn (x)jf (x)k=02kCn f (x)j22j k kx (1fn x)n k :DZ®áª®«ìªãjj2k I ᫨k2Jnx)2n2 Æ 2(k, â®22k J n2 Æ 22M n2 Æ22M2k IP2k k kCn x (1f nk Jk=0nx) Cnk xk (12(k(knx) Cnk xk (12â ª, ©¤¥âáï âãà «ì®¥M=(2nÆ 2 ) < ",M" + 2nÆ2 < 2" ¤«ï «î¡®£® xx)n kN,x)n kx)n kçâ® ¤«ï «î¡®£®2 [0; 1℄á« £ ¥¬ë¥. DZ® [1, ⥮६ 2¥¯à¥àë¢ ¯®x.2 [0; 1℄â® àï¤ ¢ ®¯à¥¤¥«¥¨¨ äãªæ¨¨x3 £« ¢ë 10℄ á㬬 í⮣® àï¤ |DZ®ª ¥¬, çâ® ¤«ï «î¡®© â®çª¨x>0 䨪á¨à㥬 ¢¥é¥á⢥®¥ ç¨á«®kãé¥áâ¢ã¥â âãà «ì®¥ ç¨á«®4n aM:2nÆ 24n bmm. ᫨4n aj'(4n x):äãªæ¨ï¨mn > m,4n am[0; 1℄,â® ¨â® ¨Bn (x)Bn (x) ¢®§à áâ ¥â.f ᫨ ¥¯à¥àë¢ ï äãªæ¨ï| ¢ë¯ãª« ï äãªæ¨ï.¢®§à áâ ¥âf4n bm4n a¨ âãà «ì®¥ ç¨á«®f : [a; b℄!R 4mx k + 1:m = 1. ᫨j'(4n am ) =§ ®¯à¥¤¥«¥¨ï[a; b℄á室ïé ïáï ª äãªæ¨¨f.pn (x),à ¢-4.4.
DZਬ¥à ¥¯à¥à뢮© ¨£¤¥ ¥ ¤¨ää¥à¥æ¨à㥬®©äãªæ¨¨ (¯à¨¬¥à ¥©¥àèâà áá )R,¥®à¥¬ 4.6.ãé¥áâ¢ã¥â ¥¯à¥àë¢ ï äãªæ¨ïª®â®à ï ¥ ¤¨ää¥à¥æ¨à㥬 ¨ ¢ ®¤®© â®çª¥25f áᬮâਬ ç¨á« 1) !f : (0; +x > 0.4n bm¨n = m, â® ®¡ ç¨á« 4n bm ,n < m, â® ¬¥¤ã ç¨á« ¬¨ 4n bm0;n > m;n m:4n m ;¨ ¨§ ¯à¥¤ë¤ã饩 ä®à¬ã«ë ¯®«ãç ¥¬f (bm )f (am ) =mX n3n('(4 bm )4n=0¥¯à¥àë¢ ï. ®-ª ¨â¥, çâ® áãé¥áâ¢ã¥â ¯®á«¥¤®¢ ⥫ì®áâì ¬®£®ç«¥®¢®¬¥à® ®â१ª¥m.¥ «¥¨â ¨ ®¤® 楫®¥ ç¨á«®.
âáî¤ ¢ë¯ãª« ,î¡®§ ⥫ìë¥ áâ㤥âë ¬®£ãâDZãáâì äãªæ¨ï¥ ¤¨ää¥à¥æ¨-â® ®¡ 㪠§ ë¥ ç¨á« | ç¥âë¥ æ¥«ë¥ ¨ à §®áâìj'(4n bm )¯®¯à®¡®¢ âì ¤®ª § âì í⨠᢮©á⢠¢ ª ç¥á⢥ ã¯à ¥¨©.¯à ¥¨¥ 4.|¥áâì ç¥â®¥ 楫®¥ ç¨á«®. á«¨æ¥«ë¥ ¨4n amx > 0⬥⨬, çâ® ¬®£®ç«¥ë ¥àè⥩ ®¡« ¤ îâ ¬®£¨¬¨ § ¬¥ç - ff (x)â ª®¥, çâ®am = 4 m k , bm = 4 m (k + 1)., çâ® ¨ âॡ®¢ «®áì ¤®ª § âì.⥫ì묨 ᢮©á⢠¬¨. ª, ¥á«¨ ¥¯à¥àë¢ ï äãªæ¨ïfà㥬 .DZ®«®¨¬j34x,¤«ï ¢á¥åkn > N ¢ë¯®«¥®Bn (x) f (x) <®âªã¤ ¯®«ãç ¥¬ ®æ¥ªã2à ¢®¬¥à® á室¨âáï ¯® ¯à¨§ ªã ¥©¥àèâà áá ¨ ¨¬¥¥â ¥¯à¥àë¢ë¥1nP¥à ¢¥á⢮j'(x) nn=0, ®âªã¤ ¢ ᨫ㠫¥¬¬ë 4.4P f (x)1Xf (x) =k0; n ¬®¥á⢠I ¨ J â ª, çâ® kI , ¥á«¨kx < Æ , k J ¢ ¯à®â¨¢®¬ á«ãç ¥, â.¥.