logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Analiza matematyczna, zadanie nr 2500

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

tomix1992
postów: 18
2014-07-03 10:25:24

Bardzo proszę o szybkie rozwiązanie jeśli można :)

zbadać zbieżność (punktową i jednostajną) ciągu funkcyjnego

$F_{n}(x)=x^{2n+2}-x^{2n}$, na przedziale $[-1,1]$


tumor
postów: 8070
2014-07-03 11:29:21

dla $x\in (-1,1)$ oczywiste jest $\lim_{n \to \infty}x^n=0$

dla $x=1$ granicą $x^n$ jest $1$, dla $x=-1$ granica nie istnieje.

Czyli jeśli $x\in (-1,1)$ to $F_n(x)=\to 0$
Jeśli $x=\pm 1$, to $F_n(x)=0\to 0$
czyli $F_n$ punktowo zbieżny do funkcji stałej $0$.

Zauważmy, że $F_n(x)=x^{2n+2}-x^{2n}=x^{2n}(x^2-1)$.

Niech $\epsilon=\frac{1}{k}$
Pytamy, czy znajdziemy $n_0$, że dla $n>n_0$ mamy dla wszystkich $x\in [-1,1]$
$|F_n(x)-0|<\epsilon$, czyli
$x^{2n}(1-x^2)< \frac{1}{k}$
Liczymy pochodną funkcji $|F_n{x}|$, jej ekstrema i sprawdzamy, czy maksimum dla pewnego $n$ daje się ograniczyć przez $\epsilon$.

Mamy $|F_n(x)|`=2x^{2n-1}(n-x^2(n+1))$
co się zeruje dla $x=0$ (minimum) i dla $x=\pm \sqrt{\frac{n}{n+1}}$ (maksima).

$|F_n(\pm \sqrt{\frac{n}{n+1}})|=(\frac{n}{n+1})^{n}-(\frac{n}{n+1})^{n+1}=(\frac{n}{n+1})^{n}(1-\frac{n}{n+1})$
natomiast nie budzi wątpliwości, że
$(\frac{n}{n+1})^{n}(1-\frac{n}{n+1})<\frac{1}{k}$
dla $n\ge k$

Wiadomość była modyfikowana 2014-07-03 11:30:14 przez tumor

tomix1992
postów: 18
2014-07-03 11:34:47

Bardzo dziękuję Proszę Pana! :)

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj