极限函数及和函数的性质.doc_第1页
极限函数及和函数的性质.doc_第2页
极限函数及和函数的性质.doc_第3页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

十九. 极限函数及和函数的性质交换极限号定理 fn (x) = (f (x) = )fn (x).条件: 在x0R*的某去心邻域内fn I f, nfn (x)存在. 证 (先用Cauchy准则证明右端的极限存在) 设x0R,fn (x) = an, 在去心邻域U内fn I f , 则e 0 $N m, nN xU : | fn (x) - fm (x)| 0 $N1 n N1: | an - a| N2 xU : | f (x) - fN (x) | 0当xU, 0 |x - x0 |d n时| fn (x) - an | N1 + N2 , d = dn , 则当xU, 0 |x - x0 |d 时| f (x) - a| f (x)- fn (x)| + | fn (x) - an | + | an - a| 3e . 故f (x) = a.叙述二. 由fn I f, $NN1 xU : | f (x) - fn (x)| 0当xU, 0 |x - x0 |d 时| fN (x) - aN |e . 故当xU, 0 |x - x0 |d 时| f (x) - a | f (x) - fN (x)| + | fN (x) - aN | + |aN -a|0 $N xa, b: | fN (x) - f (x) | e . 由fN 可积, 存在a, b的分割T = x0 = a, x1 , , xn = b, 使e (wk (f )表示f在Dk = xk-1, xk 上的振幅). (下证wk (f )wk (fN ) +2e .) 因为xa, b, fN (x) -e f (x) fN (x)+e, f (x)fN (x)+e,f(x)fN(x)-e ,wk (f)wk (fN )+2e, 2e (b-a) + 0, m , n充分大时 | fm (x0) - fn (x0)| e , xa, b: | fm (x) - fn (x)| e , 故m, n充分大时 xa, b $ x, x 0间的x , 使| fm (x) - fn (x)| ( fm (x) - fn (x) - ( fm (x0) - fn (x0)| + | fm (x0) - fn (x0)| = | fm (x ) - fn (x )| | x - x0| + | fm (x0) - fn (x0)| 0)上的一致收敛性, 与极限函数的连续、可积、可微性。解 (1) fn (x)f (x) =故在0,)上不一致收敛, f不连续, 不可积, 不可微. (2) fn (x)f (x) = 1 (xa 0), 显然, f 在a, )上连续, 不可积, 可微. | fn (x) - f (x)| =0, 故在a,)上一致收敛.例3(p.41例3). 证明n -3 ln (1 + n2 x2 )在0, 1上一致收敛, 并讨论其和函数的连续、可积、可微性.解 设 fn (x) = n -3 ln (1 + n 2 x2 ), 则 fn (x) =0, 即fn 是x的增函数, 故| fn (x)|fn (1) = n -3 ln (1 + n2 ) = o (n -2) , 由M法, fn 一致收敛. 设其和为f . 因为在0,1上每个 fn 连续, 可积, 故f 连续, 可积. 又, | fn (x)|n -2 , 由M法, fn 一致收敛. 因为 fn C1, 故 f C 1.例4. 证明: 1) 若在集D上 fn If , gn I g, 则 fn gn I f g .2) 若在D上fn = f 一致, gn = g一致, 则( fn gn) = f g一致.3) 若在D上fn If , gn I g, 且fn , gn 一致有界, 则fn gn I f g.证 1) |( fn gn) - (f g)| fn - f | + | gn - g| sup|( fn gn) - (f g)|sup| fn - f | + sup | gn - g|0.3) f 有界. | fn gn - fg| | gn | fn - f | + | f | gn - g|.注. 对3), 若引用p.42.2(1) ( fn I f 且f 有界 除有限项外 fn 一致有界), 条件可改为f , g有界.例5. 证明: 在D上| fn |一致收敛fn 一致收敛. 反之, fn 一致收敛 + | fn |收敛| fn |一致收敛.证 | fn |一致收敛 e | fn+1 (x)| + + | fn+p (x)| e | fn+1 (x) + + fn+p (x)| e fn 一致收敛. (也可用余项I0证明.) 反例见p.36.9: 设fn (x) = (-1) n x n (1 - x), D = 0, 1, 则 = 1 - x n+1故| fn | 收敛于不连续函数, 不可能一致收敛. 但fn 一致收敛: | Rn (x)|x n - x n-1| = x n - x n-1(x n - x n-1) 0. (也可用D法证明.)例6(p.42.10). 证明z (x) = n -x 在(1,)内连续且有连续的各阶导数(zC ).证 设a, b (1,), 则在a, b上| n - x |n - a , 由M法, n - x在a, b上一致收敛, 即在(1,)内闭一致收敛, 故z 在(1,)内连续. 又, 在a, b上| (n - x ) | = | - n - x ln n|n - a ln n. 由M法(n - x )

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论