Признак Веерштрасса равномерной сходимости функционального ряда
(Признак Вейерштрасса) Если числовой ряд с неотрицательными членами
сходится и для членов функционального ряда
при всех
и всех
справедливы оценки
,
то ряд сходится абсолютно и равномерно в области
Говорят в этом случае, что числовой ряд
«мажорирует» исходный функциональный ряд, а сам числовой ряд называют мажорантным.
Существует простой признак для проверки равномерной сходимости(принак Вейерштрасса)
Можно рассматривать
и при этом сохраняется терминология числовых рядов, связанная с абсолютной и условной сходимостью.
Как и в рядах, абсолютная сходимость сильнее сходимости: из абсолютной сходимости вытекает сходимость.
| Теорема (Вейерштрасс): |
, , — сходится. Тогда равномерно сходится на .
|
| Доказательство: |
Применим критерий Коши:
Сопоставляя с предыдущим неравенством, которое верно ,
. Тогда, по критерию Коши, ряд равномерно сходится.
|
Степенные ряды. Радиус и область сходимости степенного ряда. Теорема Абеля.
Важным случаем функциональных рядов являются степенные ряды:
(13)
или

Для выяснения свойств степенных рядов достаточно ограничиться рассмотрением рядов вида (13), так как ряд по степеням
легко свести к виду (13) заменой переменных
, т.е. переносом начала координат в точку 
Для выяснения характера области сходимости степенного ряда сформулируем следующую теорему:
Теорема 6.1.(Абеля)Пусть степенной ряд (13) сходится в точке
Тогда он сходится абсолютно в любой точке х, для которой
и равномерно в любой области
.
Если степенной ряд (13) расходится в точке
то он расходится и во всех точках
таких, что
.
Для определения области сходимости степенного ряда используется либо признак Даламбера, либо признак Коши.
Рассмотрим степенной ряд
. (14)
Вычислим предел
.(15)
Если существует предел (15), то ряд (14) сходится, если
, и расходится, если
. Следовательно, ряд (14) сходится абсолютно, если
,
и расходится, если
.
Определение. Число
, такое, что для всех x, удовлетворяющих условию
ряд (13) сходится, а для всех х удовлетворяющих условию
ряд расходится, называется радиусом сходимости ряда.
Формула для радиуса сходимости, получаемая с помощью признака Даламбера, имеет вид
(16)
Область сходимости ряда - так называют множество точек сходимости функционального ряда, т.е. множество значений аргумента х, для которых ряд (бесконечная сумма)
сходится
Пример 6.1. Найти область сходимости ряда Область сходимости ряда
при
.
По признаку Даламбера:

что означает, что ряд сходится на всей оси Х.

,
,
— сходится. Тогда
.
Сопоставляя с предыдущим неравенством, которое верно
,
. Тогда, по критерию Коши, ряд равномерно сходится.