很水的數(shù)學(xué)分析082:準(zhǔn)一致收斂

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1.回扣這部分主題。即換序問題,或者說函數(shù)項(xiàng)級數(shù)的分析性質(zhì)可不可以利用逐項(xiàng)求。
2.金牌例子:x^n。此處用它來說明一致收斂不是Cauchy說的那句話成立的必要條件。
(Cauchy說的那句話:若連續(xù)的函數(shù)項(xiàng)級數(shù)收斂,則和函數(shù)也連續(xù))。
3.探求限制在閉區(qū)間上,一致收斂是不是必要條件,這就是函數(shù)列的Dini定理。
證明:思路跟Heine—Cantor定理證明思路如出一轍,也是用有限覆蓋定理。
Heine—Cantor定理說的是函數(shù)在閉區(qū)間上連續(xù),則一致連續(xù)。目標(biāo)是找一致的δ。
Dini定理是說閉區(qū)間上函數(shù)列連續(xù),且極限函數(shù)連續(xù),且{fn(x)}單調(diào),則函數(shù)列一致收斂于極限函數(shù)。目標(biāo)之一是找一致的N。原理是由于連續(xù),會讓x變化時(shí)收斂速度趨同。
具體操作:先是令φn(x)=fn(x)–f(x)(→0),也是之前反復(fù)用的方法。
然后可以不用單調(diào)這一條,只結(jié)合連續(xù),用有限覆蓋定理找到共同的N,得到|φNx?|<ε,實(shí)際上推出了準(zhǔn)一致收斂。
最后跟單調(diào)一結(jié)合,得到|φn|<ε,推得一致收斂。
4.函數(shù)項(xiàng)級數(shù)的Dini定理。
把函數(shù)列情況轉(zhuǎn)到函數(shù)項(xiàng)級數(shù),Sn單調(diào),即對應(yīng)fn定號。
5.Arzelà定理。
即若逐項(xiàng)連續(xù),則函數(shù)項(xiàng)級數(shù)連續(xù)性的充要條件是準(zhǔn)一致收斂。
必要性在去掉單調(diào)以后即Dini定理。充分性思路同極限函數(shù)的連續(xù)性。只是把[a,b]分成若干小區(qū)間(分別覆蓋于某個(gè)開區(qū)間),然后在小區(qū)間內(nèi)討論。準(zhǔn)一致收斂下各小區(qū)間的情況跟一致收斂下整個(gè)區(qū)間的情況完全相同。
6.我現(xiàn)在對于準(zhǔn)一致收斂的理解是:一致收斂是說找到滿足條件(?n>N,|fn(x)–f(x)|<ε)的統(tǒng)一的(不依賴x的)N。但現(xiàn)在不需要,退而求其次,只需存在一個(gè)統(tǒng)一的(不依賴x的)N',使得N'之前的某項(xiàng)fn?滿足|fn?(x)–f(x)|<ε即可。
7.逐項(xiàng)積分定理。一致收斂是充分條件,非必要條件。
8.可惜的Arzelà控制收斂定理。