举例说明处处收敛但不一定一致收敛

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问题描述:

几乎处处收敛的例子

推荐答案

2023-10-24 01:31:52

{f_n(x)}一致收敛到f(x):对任意ε,存在N>0,使得对所有n>N,|f_n(x)-f(x)|<ε对所有的x都成立。

{f_n(x)}点点收敛到f(x):对任意一点x,对任意ε,存在N>0,使得对所有n>N,有|f_n(x)-f(x)|<ε。

那么我刚才说的收敛速度是什么意思呢?就是说对于给定的一个ε,要到第几项,才能保证f_n(x)已经足够接近f(x)了。

一致收敛说:给了一个ε,就能保证不管你在哪一个x处,只要到了第N项,f_n(x)就足够靠近f(x)

点点收敛就做不到了,它只能说,给了一个ε,对于每一点x,能找到一个N,使得从第N项开始,f_n(x)足够靠近f(x),但是要注意这个N是取决于x的。

也就是说,对于不同的x,N的值可能是不同的。所以说点点收敛不能保证{f_n(x)}在每一点的收敛速度是一致的。

其他答案

2023-10-24 01:31:52

处处收敛但不一定一致收敛的例子可见于数列。如数列{((-1)^n))}, 它在每个整数点处收敛于0,即处处收敛,但是它不满足一致收敛。因为,当 n 趋于无限大时,它的极限值不收敛, 每个子段的上确界都为1/2。这就意味着此数列不满足一致收敛。

其他答案

2023-10-24 01:31:52

处处收敛但不一定一致收敛的例子很多,这里以一个简单的函数序列为例。考虑函数序列$f_n(x) = x^n$。显然,当$xin [0, 1)$时,函数序列$f_n(x)$会收敛到$0$,因为$x^n$会随着$n$增大而趋近于$0$。因此,我们可以得出函数序列$f_n(x)$在$[0, 1)$处处收敛到$0$。但是,如果我们仔细观察这个函数序列,就会发现它在$x=1$处并不收敛,因为$f_n(1)=1$对于所有$n$都成立。因此,我们可以说:函数序列$f_n(x)$在$[0,1)$处处收敛到$0$,但不一定一致收敛,因为在$x=1$处并不收敛。

其他答案

2023-10-24 01:31:52

在(0,1)开区间上考虑函数列x^n,n=1,2,3,...,这时候对任何一个固定的x∈(0,1),当n趋于无穷的时候,x^n都趋于0。但是(1-1)^n,当n趋于无穷大的时候,就趋于一个固定的非零常数。这个函数列只能处处收敛但不能一致收敛。

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