Функциональные ряды

1. Пусть последовательности функций, определенных на одном и том же отрезке или на каком- либо множестве.

Ряд

(18.3)

называется функциональным рядом, а функцию n -м членом ряда. Обозначим частичные суммы ряда (18.3) через

2. Сходимость функциональных рядов.

Определение 18.3. Функциональный ряд (18.3) называется сходящимся при или в точке если последовательность его частичных сумм

(18.4)

сходится в этой точке, иными словами, если сходится числовой ряд:

(18.5)

Функциональный ряд, сходящийся в каждой точке некоторого множества, называется сходящимя на этом множестве.

Предел последовательности (18.4), то есть сумму (18.5) обозначим через и назовем суммой ряда (18.3) в точке . Сумма ряда, очевидно, представляет собой некоторую функцию от х, определенную во всех точках, где сходится ряд.

Пример18.3. Рассмотрим функциональный ряд

Этот ряд сходится при всех значениях х в интервале (-1,1). Так как по признаку Даламбера:

По признаку Даламбера, если ряд сходится, отсюда ­1< x <1 (-1,1). Для каждого значения x в интервале (-1,1) сумма ряда равна (сумма убывающей геометрической прогрессии со знаменателем x). Таким образом, в интервале (-1,1), данный ряд определяет функцию:

которая является суммой ряда, то есть:

Функциональный ряд (18.4) называется абсолютно сходящимся в точке x, если сходится ряд, составленный из абсолютных его членов:

В силу определения сходимость функционального ряда сводится к сходимости последовательности функций. Обратно, если дана некоторая последовательность функций:

сходящаяся к функции то ряд:

Сходится там же, где сходится последовательность

и сумма ее равна

Пусть -сумма ряда. Назовем остатком ряда

Остаток ряда обозначим через

где

Для всех значений х в области сходимости ряда имеет места соотношение

Поэтому:

То есть остаток сходящегося ряда стемится к нулю при n→∞.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: