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一致收斂


函式序列 {f_n}, n=1, 2, 3, ... 如果對於每個 epsilon>0, 都能找到一個 整數 N 使得,則稱該函式序列在 x 值集 E 上一致收斂於 f

 |f_n(x)-f(x)|<epsilon
(1)

對於 n>=N 和所有 x in E

如果部分和序列 {S_n} 由下式定義,則級數 sumf_n(x)E 上一致收斂

 sum_(k=1)^nf_k(x)=S_n(x)
(2)

E 上一致收斂。

要測試一致收斂性,請使用 阿貝爾一致收斂檢驗魏爾斯特拉斯 M 判別法。如果一致收斂級數的各項 u_n(x) 是連續的,則滿足以下條件。

1. 級數和

 f(x)=sum_(n=1)^inftyu_n(x)
(3)

是連續的。

2. 級數可以逐項積分

 int_a^bf(x)dx=sum_(n=1)^inftyint_a^bu_n(x)dx.
(4)

例如,冪級數 sum_(n=0)^(infty)a_n(x-x_0)^n 在其收斂圓內的任何閉有界子集上一致收斂。

3. 對於微分,情況更為複雜,因為 sum_(n=1)^(infty)u_n(x) 的一致收斂性並不能說明 sum_(n=1)^(infty)d/(dx)u_n(x) 的收斂性。假設 sum_(n=1)^(infty)u_n(x_0) 對於某些 x_0 in [a,b] 收斂,每個 u_n(x)[a,b] 上可微,並且 sum_(n=1)^(infty)d/(dx)u_n(x)[a,b] 上一致收斂。那麼 sum_(n=1)^(infty)u_n(x)[a,b] 上一致收斂到一個函式 f,並且對於每個 x in [a,b]

 d/(dx)f(x)=sum_(n=1)^inftyd/(dx)u_n(x).
(5)

另請參閱

阿貝爾收斂定理, 阿貝爾一致收斂檢驗, 魏爾斯特拉斯 M 判別法

此條目部分內容由 John Derwent 貢獻

使用 探索

參考文獻

Arfken, G. 物理學家的數學方法,第 3 版 Orlando, FL: Academic Press, pp. 299-301, 1985.Jeffreys, H. and Jeffreys, B. S. "序列和級數的一致收斂" 等節,§1.112-1.1155,出自 數學物理方法,第 3 版 Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 37-43, 1988.Knopp, K. "一致收斂。" §18,出自 函式論,第一部分和第二部分,兩卷合訂本,第一部分。 New York: Dover, pp. 71-73, 1996.Rudin, W. 數學分析原理,第 3 版 New York: McGraw-Hill, pp. 147-148, 1976.

在 中被引用

一致收斂

請引用為

Derwent, JohnWeisstein, Eric W. "一致收斂。" 來自 —— 資源。 https://mathworld.tw/UniformConvergence.html

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