第十一章 函数项级数、幂级数
§1. 函数项级数的一致收敛性
讨论下列函数序列在所示区域的一致收敛性:
⑴ ,
⑵
i) ii)
⑶
⑷
i) ii)
⑸
i) ii)
⑹
⑺
i) ii)
iii)
⑻
⑼
⑽
⑾
⑿
i) ii)
设定义于,令
.
求证:在上一致收敛于.
参数取什么值时,
在闭区间收敛?在闭区间一致收敛?使可在积分号下取极限?
证明序列在闭区间上收敛,但
设是上的连续函数列,且在一致收敛于;又,满足,求证
按定义讨论下列函数项级数的一致收敛性:
⑴
⑵ .
设在上有界,并且在上一致收敛,求证:在上一致有界.
设在内有连续的导数,且
求证:在闭区间上,一致收敛于.
设在上黎曼可积,定义函数序列
求证:在上一致收敛于零.
设在内一致收敛于,且
.
证明:和存在且相等,即
.
讨论下列函数项级数的一致收敛性:
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
⑾
讨论下列函数项级数的一致收敛性:
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
设每一项都是上的单调函数,如果在的端点为绝对收敛,那么这级数在上一致收敛.
证明级数关于在上为一致收敛,但对任何并非绝对收敛;而级数虽在上绝对收敛,但并不一致收敛.
若的一般项并且在上一致收敛,证明在上也一致收敛且绝对收敛.
§2. 幂级数
求下列各幂级数的收敛域.
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
⑽
⑾
⑿
⒀
⒁
⒂
⒃
设幂级数的收敛半径为,的收敛半径为,讨论下列级数的收敛半径:
⑴ ;
⑵ ;
⑶ .
设︱︱≤M ,求证:当0<<时,有
⑴ 收敛;
⑵ .
设当︱︱<时收敛,那么当收敛时有
,
不论当时是否收敛.
利用上题证明.
用逐项微分或逐项积分求下列级数的和:
⑴ ;
⑵ ;
⑶ ;
⑷ ;
⑸ ;
⑹ ;
⑺ ;
⑻ ;
⑼ ;
⑽ .
求下列级数的和:
⑴ ;
⑵ .
证明:
⑴ 满足方程;
⑵ 满足方程.
设是幂级数在上的和函数,若为奇函数,则级数中仅出现奇次幂的项;若为偶函数,则级数中仅出现偶次幂的项.
设.
⑴ 求证:在连续,在内连续;
⑵ 求证:在点可导;
⑶ 求证:;
⑷ 求证:在点不可导.
利用基本初等函数的展式,将下列函数展开为麦克劳林级数,并说明收敛区间.
⑴ ;
⑵
⑶
⑷ ;
⑸ ;
⑹
⑺ ;
⑻
⑼
⑽ ;
⑾
⑿
⒀
⒁
利用幂级数相乘求下列函数的麦克劳林展开式:
⑴
⑵ ;
⑶
将下列函数在指定点展开为泰勒级数:
⑴
⑵
⑶ ;
⑷
试将展开成的幂级数.
展开为的幂级数,并推出
设函数在区间内的各阶导数一致有界,即存在>0,对一切,有
,
证明:对内任意点与,有