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函数级数习题课习题一、函数序列和函数级数的一致收敛判别证明下列函数级数在指定区间上一致收敛:(1)),(,1125nxnnx,()10,0,)ln1ln(22nnnx,()1sin)1(nnxn解:(1)232521|2|1|25nxnnxxnnx,用比较判别法(2)在,ll一致收敛因为1)1ln(lim0ttt,所以当n充分大时有nnxnnx22ln|2|)ln1ln(|当lxl时,nnlnnx22ln2|)ln1ln(|于是由比较判别法推出一致收敛(3)莱布尼茨级数,nxnxkrnkkn1sin11|sin)1(|1设)(xf在区间),(有连续导数)()1()(xfnxfnxgn求证:(1)在任意闭区间,ba上,)(xgn一致收敛于)(xf;(2)()()(limafbfdxxgbann解:(1)1),(0(),()()1()(nxnnxxfxfnxfnxgn由)(xf在1,ba一致连续可以推出)(xgn一致收敛于)(xf;(2)积分号下取极限,用牛顿莱布尼茨公式求证对于任意正数1q,函数级数1)1(nnnx在区间,qq一致收敛求该级数的和函数连续的区间解:由比值或根植判别法可以推出正项级数1)1(nnnq收敛对于任意的,qqx,nnnqnx)1(|)1(|该级数的和函数连续的区间)1,1(二、幂级数1nnnxa)1(0的收敛域是3,1,则nnnxa20的收敛域是2,22设幂级数1)(nnnax在点2x收敛,则实数a的取值范围是31a3设幂级数nnnxa0的收敛半径为1R,nnnxb0的收敛半径为2R讨论幂级数nnnnxba0)(的收敛半径(,min21RRR)4证明0120)12()!12()1(dsinnnnxxnnttt)(x5将函数21x展开成幂级数nnnxa)1(0解:)1(12xx0)1()1()1(111nnnxxx6求和12)1()1(nnnnn解:研究1)1(nnnnx)1ln(1xnxnn)11(x逐项积分得到)11()1ln()1(d)1ln()1(011xxxxttnnxxnn于是当1|0x时,)1ln()1(1)1(1xxxxnnxnn令21x即得到最后结果8112!)!12()(nnnxx
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